Расчет сил инерции.

Имея ускорения, находим силы инерции:

Ф_И1 = m₁ ^. a_S1 = 0 ^. 0 = 0

Ф_И2 = m₂ ^. a_S2 = 9.2 ^. 4.35 = 40.0 H.

Ф_И3 = m₃^. a_S3 = 24.6 ^. 0 = 0

Ф_И5 = m₅ ^.a_S5 = 7,4 ^. 6.665 = 49,3 H.

M_И1 = (J₁ + J_Z5) ^. e₁ = (0.0 + 0.402) ^. 1.492 = 0.6 Hм

М_И2 = J_S2^. e₂ = 0.072 ^. 35.9 = 2.58 Нм

М_И3 = J₃ ^. e₃ = 1,402 ^. 17,82 = 25,0 Hм

Определение реакций в кинематических парах.

Прикладываем силы инерции и моменты сил инерции к соответствующим звеньям противоположно ускорениям центров масс и угловым ускорениям этих звеньев. Кроме того, в центрах масс прикладываем силы тяжести звеньев G_i = m_i^. g H.:

G₁ = 0 ^. 9.8 = 0

G₂ = 9.2 ^. 9.8 = 90.2

G₃ = 24.6 ^. 9.8 = 241,1

G₅ = 7,4 ^. 9.8 = 72,5

G_Z5= 33,1 ^. 9.8 = 324,4

К рабочему органу (звено 5) прикладываем силу полезного сопротивления, которая в соответствии с графиком полезных нагрузок в рассматриваемом положении механизма составляет: F_ПС = F = Н.

К кривошипу АВ прикладываем " уравновешивающую силу" – действующую на колесо Z₅ cо стороны отбрасываемого колеса Z₄ по линии зацепления зубьев колес, составляющей угол 70^о с линией их межосевого расстояния.

Для определения реакций в кинематических парах, разбиваем механизм насоса на структурные группы. Отделяем от механизма два последних звена 4 и 5 (структурная группа Ассура), а действие отброшенных звеньев заменяем реакциями. На звено 5 со стороны стойки действует реакция Р₀₅, а на звено 4 – реакция со стороны кулисы 3 Р₃₄. Направлены реакции:

лини движения звена 5 (вертикально);

линии относительного движения звена 4 по звену 3 (перпендикулярно DЕ).

Для определения модулей неизвестных реакций строим многоугольник (план) сил

Выбрав масштаб построения

неизвестные определяем из плана, умножая соответствующие им отрезки на величину m_Р. Получаем

Р₀₅ = 37.4 ^. 200 = 7480 Н.

Р₃₄ =223,2 ^. 200 = 44640 Н.

Из условия равновесия звена 5 также находим

Р₄₅ = 223,2 ^. 200 = 44640 Н.

Реакция Р₀₅ действует в точке на расстоянии а от точки Е

(размер b неизвестен).

Далее отделяем структурную группу, состоящую из звеньев 3 и 2, нагружаем ее дополнительно силой Р₄₃ = - Р₃₄, реакциями Р₀₃ и Р₁₂, которые раскладываем на нормальные и тангенциальные составляющие. Затем составляем уравнения равновесия каждого из двух звеньев (ВС и СD) в форме моментов относительно центра шарнира С. Из этих уравнений:

23.9 Н.

где плечи соответствующих сил (в мм.) замерены непосредственно из чертежа.

Далее строим план сил в масштабе m_l = 400 H/мм:

Из плана находим:

, по модулю Р₁₂ = 145,4 ^. 400 =58160 Н.

, по модулю Р₀₃ = 231,7 ^.400 = 92680 Н.

, по модулю Р₂₃ = 145,4 ^. 400 =58160 Н.

Далее рассматриваем кривошип АВ вместе с зубчатым колесом Z₅ и соединяющим их валом (n = 1, P₁ = 1, P₂ = 1 и по формуле Чебышева получаем W=0). Прикладываем к этому звену момент сил инерции М_И1, реакцию Р₂₁, веса G₁, G_Z5, силу инерции Ф_И1=0 и неизвестные – силу в зацеплении Z₆ - Z₅ и реакцию на кривошип со стороны стойки (Р₀₁ ).

Усилие в зацеплении колес Z₄ – Z₅ действует по линии зацепления под углом 70⁰ к линии межосевого расстояния ОО₆.

Уравнение равновесия в форме моментов относительно центра А вращения вала кривошипа АВ (h_G1 = 0; Ф_И1 = 0):

а реакцию Р₀₁ находим из плана сил для звена 1 – Z₅.

Построив план сил в масштабе m_l = 400 H/мм, находим

Р₀₁ = 197,4 ^. 400 = 78960 Н.

Дата добавления: 2015-10-13