Задачі силового аналізу механізмів

При розв’язанні задач силового аналізу за наданими параметрами руху, відомими зовнішніми навантаженнями, які діють на ланки механізму, потрібно визначити:

- реакції в кінематичних парах;

- зрівноважувальну силу або зрівноважувальний момент пари сил.

Зрівноважувальна сила (пара сил) – це зовнішня сила, яку потрібно прикласти до вхідної ланки механізму задля забезпечення заданого руху цього механізму. Зрівноважувальна сила (пара сил) повинна зрівноважити всі зовнішні сили і пари сил та всі сили і пари сил інерції.

Розв’язання задач силового аналізу будується на відомим з теоретичної механіки принципом Даламбера. За цим принципом ланку механізму або систему ланок можна розглядати, як таку, що знаходиться в рівновазі, якщо до всіх зовнішніх сил, які діють на ланки механізму, додати сили інерції. Тоді векторна сума всіх зовнішніх сил і сил інерції дорівнюватиме нулю і невідомі сили визначають звичайними способами статики. Рівняння рівноваги в цьому випадку називають рівняннями кінетостатики, а силовий розрахунок – кінетостатичним.

Припущення у силових розрахунках. При розв’язанні задач динаміки спрощення розрахункових рівнянь виконується на підставі наступних припущень.

1. Ланки механізмів вважаються абсолютно твердими тілами.

2. Проміжки у кінематичних парах відсутні.

3. Сили тертя у порівнянні з іншими навантаженнями, незначні і у наближених розрахунках не враховуються.

Умова статичної визначеності кінематичних ланцюгів. Відомо, що система рівнянь має розв’язок тоді, коли кількість невідомих дорівнює кількості рівнянь. Тому, перш ніж розв’язувати задачу про визначення реакцій в кінематичних парах, потрібно з’ясувати, для яких кінематичних ланцюгів виконується умова рівності кількості невідомих реакцій та кількості рівнянь кінетостатики. Ця умова рівності називається умовою статичної визначеності.

Для плоского кінематичного ланцюга п рухомих ланок дають можливість скласти 3 п рівнянь кінетостатики. В кожній кінематичної парі п’ятого класу важільного механізму невідомі два параметри: модуль і координата реакції. Таким чином, у рівняннях статичної рівноваги важільного механізму кількість невідомих силових факторів дорівнює подвійної кількості кінематичних пар. Для статично визначеного плоского кінематичного ланцюга за умовою статичної визначеності це відповідає рівності

. (3.3)

Ця умова співпадає з умовою нульової рухомості групи ланок Ассуру, тому у складі важільних механізмів статично визначеними є структурні групи Ассуру.

Дата добавления: 2015-10-13