Силовой расчёт начального звена.

Вычерчиваем начальное звено в масштабе μ_l = 0.004 м/мм и в соответствующих точках прикладываем действующие силы: в точке А реакцию R₁₂ и уравновешивающую силу Fу перпендикулярную звену ОА.

Векторное уравнение равновесия начального звена имеет вид:

                             ___ __ ___

R₁₂+Fу+ R₀₁ = 0                      (3.21)

 Величину уравновешивающей силы определим из уравнения моментов всех сил относительно точки О.

-Fу*АО + R₂₁*h₁+R_41*h₂  = 0                   

                                  Fу = (157500*7+201000*13)/35 = 106157 Н

В масштабе μ_F=3000 Н/мм строим план сил начального звена, из которого определяем реакцию R₀₁ в шарнире О. Величина реакции:

R₀₁ = (dа)* μ_F = 52*3000 = 156000 Н  (3.23)

Определение уравновешивающей силы по методу Н.Е. Жуковского.

Более простым методом определения уравновешивающей силы является метод Н.Е. Жуковского.

В произвольном масштабе строим план скоростей, повёрнутый на 90^○ по часовой стрелке, и в соответствующих точках прикладываем силы давления газа на поршни, силы тяжести звеньев, силы инерции звеньев и момент сил инерции (заменяя парой сил), уравновешивающую силу.

Момент сил инерции представляем Ми₂ парой сил Fи₂“ и Fи₂‘ ,приложенных в точках с плечом пары_. Величина этих сил:

Fи₂“ = Fи₂‘ = Ми₂/ l_AB = 6477/0.588= 11015Н   (3.24)

Момент сил инерции представляем Ми₄ парой сил Fи₄“ и Fи₄‘ ,приложенных в точках B и D с плечом пары Ld_С. Величина этих сил:

Fи₄“= Fи₄‘ = Ми₄/ l_АC = 6477 / 0.588= 11015Н      (3.24)

Повёрнутый план скоростей рассматриваем как жёсткий рычаг с опорой в полюсе. Он находится в равновесии.

Составляем уравнение моментов всех сил относительно полюса плана скоростей, взяв плечи по чертежу в мм:

Мр(Fi) = - Fy*(pa) - F_И2’h_i2^’ - F_И2’’h₂’’- G₂h₂ + F_И2h_i2 + F_И4h_i4 + G₄h₄ +F_И3(pc) -  -Q_c(pc) + F_i5(pd) + G₅(pd)  - F_И4’h_i4’+F_И4’’h_i4’’- G₃(pc)  =0      (3.25)

Fy = (- F_И2’h_i2^’ - F_И2’’h₂’’- G₂h₂ + F_И2h_i2 + F_И4h_i4 + G₄h₄ +F_И3(pc) -  -Q_c(pc) + F_i5(pd) + G₅(pd)  - F_И4’h_i4’+F_И4’’h_i4’’- G₃(pc)  )/pa

Fу = (-8832*79-8832*8-80*54+108000*31+100000*22+80*47+55000*61-47493*61+41000*40+40*40-8832*92+8832*5-40*61)/100 =107993 Н

Величина уравновешивающей силы, полученной при кинетостатическом расчёте

Fу = 107993Н

Расхождения результатов определения уравновешивающей силы методом планов сил и Н.Е. Жуковского

∆Fу = (107993–106157)/106157*100% = 1.7 %                        (3.26)

ПРОЕКТИРОВАНИЕ КУЛАЧКОВОГО МЕХАНИЗМА