Определив ускорения звеньев, находим главный вектор и главный момент сил инерции звеньев механизма. Тогда соответственно главный вектор сил инерции и главный инерционный момент звеньев механизма определится:
Для звена 1
Для звена 2
Для звена 4
Для звена 5
3.1.2 Силы, действующие на механизм
Для удобства дальнейшей работы в табл. 3.2 сведены все действующие на механизм силы и моменты в проекциях на оси координат со своими знаками.
Таблица 3.2 Силы и моменты, действующие на механизм
|
Сила веса, Н |
Силы инерции, Н |
Моменты сил инерции, Нм |
||||||||||||
|
Мc, |
F2y |
F3y |
F4y |
F5y |
FИ2x |
FИ2y |
FИ4x |
FИ4y |
FИ3x |
МИ1 |
МИ2 |
МИ4 |
МИ5 |
|
|
30 |
-29,43 |
0 |
-147,15 |
-29,43 |
0,060738 |
-0,0854 |
-0,2434 |
-0,0298 |
0 |
0 |
-0,0017 |
-0,000778 |
-0,0022 |
Так как направления сил и моментов учтены их знаками, то на расчетных схемах все силы изображаем в направлении координатных осей, а моменты - против хода часовой стрелки.
3.2 Определение уравновешивающего момента и реакции в кинетических парах аналитическим методом
3.2.1 Силовой анализ структурной группы 4-5.
Рисуем структурную группу 4-5 (рис. 3.1). прикладываем к ней с целью упрощения вычислений в проекциях на оси действующие на нее силы.
Рис. 3.1. Силовой анализ структурной группы 4-5 аналитическим методом.
Действие на звено 5 со стороны стойкой 0 заменяем реакциями R50x и R50y, а на звено 4 со стороны звена 3 - реакциями R43x и R43y. Записываем в проекциях на оси координат условия равновесия всех сил, действующих на звенья 4 и 5.
1. ,
,
2.Находим сумму моментов относительно точки Е для звена 4
,
3.Находим сумму моментов относительно точки D для звена 5
Переносим все известные величины вправо и подставим численные значения и получим:
Решая систему уравнений, находим:
4.Записываем в проекциях на оси координат условия равновесия всех сил, действующих в шарнире Е:
, откуда
.
, откуда
.
3.2.2 Силовой анализ структурной группы 2-3
1. ,
,
2.Находим сумму моментов относительно точки В для звена 3
Рис. 3.2
3.Находим сумму моментов относительно точки В для звена 2
Переносим все известные величины вправо и подставим численные значения и получим:
Решая систему находим:
Записываем в проекциях на оси координат условия равновесия всех сил, действующих в шарнире В:
3.2.3 Определение уравновешивающего момента My и реакции R10 в кинематической паре 0 - 1
Рис.3.3
Для этого составляем уравнения равновесия начального звена механизма. (рис. 3.3). Эти уравнения имеют следующий вид:
где , ; , - проекции на оси координат реакции на звено 1 стойки 0; - длина первого звена; - уравновешивающий момент.
Решая записанные выше уравнения, найдем
Полная реакция в опоре О1 будет определяться следующим образом:
.