РАСЧЕТ ЗАМЕЩАЮЩИХ МАСС МЕХАНИЗМА

Принимаем, что масса звеньев механизма сосредоточена в точках O, A и B, тогда кривошип и шатун, за исключением указанных точек, рассматриваются как «невесомые стержни». Замещающая масса одноцилиндрового механизма, сосредоточенная в точке A (т. е. приведенная к пальцу кривошипа), вычисляется по формуле:

РАСЧЕТ СИЛ ИНЕРЦИИ ОДНОЦИЛИНДРОВОГО

МЕХАНИЗМА И ПОСТРОЕНИЕ ГОДОГРАФА

СИЛ ИНЕРЦИИ БЕЗ ПРОТИВОВЕСА

Рассчитываем силы инерции сосредоточенных масс  и  в их движении с ускорениями  и :

где r – радиус кривошипа, м; значения  для каждого положения механизма берутся из таблицы 4.

Используя правила статики и переноса сил, необходимо найти усилие, с которым механизм действует на стойку (фундамент) в точке O:

На чертежном листе А1 в левом верхнем углу вычертить схему механизма без противовеса, изобразить замещающие массы  и  в одном из положений механизма, построить в масштабе векторы сил инерции , , .

Масштабный коэффициент сил инерции:

на чертеже вектор силы инерции принимается

Перевод полученных по расчету значений сил инерции  в миллиметры чертежа производится по формуле:

Выбрать на чертежном листе центр построения годографа сил инерции механизма без противовеса и построить их векторные треугольники по правилу:

║OA, ║OB.

Направления векторов сил инерции  и  противоположны соответствующим ускорениям.

Значения сил инерции  и для всех положений кривошипа механизма заносятся в таблицу 5:

Результаты расчета сил инерции механизма без противовеса

(для одного цилиндра)

Таблица 5

Положение механизма
0, 8	13,1907	49,02	185,8	235,8	62,21
1		27,73	105,1	144,8	38,21
1'		1,24	4,7	51,4	13,55
2		-9,8	-37,2	62,3	16,44
3		-27,73	-105,1	144,8	38,21
4		-29,41	-111,5	161,5	42,6
5		-27,73	-105,1	144,8	38,21
6		-9,8	-37,2	62,3	16,44
6'		1,24	4,7	51,4	13,55
7		27,73	105,1	144,8	38,21

РАСЧЕТ СИЛ ИНЕРЦИИ И ПОСТРОЕНИЕ ГОДОГРАФА

С ПРОТИВОВЕСОМ

Задача уравновешивания вращающегося звена (вала механизма) заключается в снижении динамических реакций (т. е. зависящих от ускорения сил инерции) на опоры путем распределения его массы таким образом, чтобы центр масс звена совпадал с осью вращения – условие статического уравновешивания вращающегося звена.

Масса противовеса (избыточная) рассчитывается по формуле:

Коэффициент  уравновешивания сил инерции поршня дан в исходных данных задания; расстояние от центра вращения (точки O) до центра массы противовеса (точка E) принято:

Сила инерции противовеса (const):

Сила инерции противовеса на чертеже (const):

В правом верхнем углу чертежа вычертить одно из положений механизма с указанием замещающих масс ,  и массы противовеса , а также в масштабе векторы всех сил инерции.

На листе чертежа рядом с годографом сил инерции без противовеса строится годограф сил инерции, действующих на фундамент механизма с противовесом, исходя из векторной суммы:

При этом, ║OA, ║OB, ║OE и противоположны соответствующим ускорениям.

При векторном вычислении значений  и построении годографа сил инерции с противовесом используются данные таблицы 5.

Траектория, описываемая концом результирующего вектора сил инерции , действующих на фундамент механизма в точке O, является годографом сил инерции механизма с противовесом.

Полученные результаты расчета  заносятся в таблицу 6: