Фролов К.В. - Силовой расчёт механизмов, страница 4

7а. Механизм состоит из кривоюияв 1 — входного звена, к которому прнлокен двячуюкй момент И 3 , кулиоы 3, шатунов 2 н 4 (так нввыввемых кулисных камней), ползуна и — т осадного звена, к котороыу прнлочена онла сопротивления Л),, к стойки б. Схема дана в правой снотеме координат К4ф . Механизм работает в установивюеыся ре*нме, колебания угловой окорости с~ь крнвоюипа 1 незначительны (коэЩициент 8 неравномерности араменкя крнвоюипа мэя), поэтому оп~ е оы~г~» ~ пэпхг.

~й.„..., ..„, р„,.„Э~~: . Е„, р.. аоюкпа 1, мечосевое рвсотоянне ~Я»х, длине ~оп кулисы 3, расстояние Еглу от оси б' до центров маос 8у кулноы 3, массы л~, , ю н гю звеньев 1,3 я П в килограммах, момент инерции .~~ кулиоы 3 (маоовми звеньев 2 к 4 пренебрегают), оф — среднее значение угловой скорости кривоюнпв. Сила сопротивления задана э виде маосивв снл, прн этом знак пилы полчан соответотвовать ее направлению по огновенко к оси ф . сила полокятельна, если ее 27 направление совпадает с направлением оси ои , и отрицательна при ее направлении против оси ~ . Если сила принимает только два чисгсвых значения, лев ото имеет место, наприиер, в поперечно-строгальных станках lсы. гратик Г г~с,, 5 -) на рис. 7б/, то мскно вводить последовательно два значения силы, при вспомогательном ходе и рабочем ходе, т.е.

Г~~, ) и (~ )~,и угловые координаты кривоиипе у' и ~у , соответстэувиие началу и конщ~ действия ~с,г л'с,г ' силы резания, составляааей вместе с силой трения значение~ с~ .) Рис. 7 Число М позиция иеханизме, дхя которых лолхен быть выполнен силовой расчет„ определяетоя требуемым шагом л(В изменения обобшенной хоординатн у' (угла поворота кривошипэ 1). Например, ес- / ли л ~ 30о (как на рис.

7а), то всего позицив от нулевоа до двенадцаток. Л) ЗВ0о/л ~~ + 1 " 13. Зэ ача силового счета — определение зэ цикл двнхения механизма сил в кинематических парах в оависимости от обобшенноэ координаты уу, т.е. Р~~К~), Г «й), с Г~~),,~' .я), ~~+ Г~'), ГЯ, > Г(д) и построенйе годограФов сил. Фх л ' хв Ранив поставленной задачи требует предварительного нахочдения кинематических парвиэтров, а именно: ускорений аль и а О центров масс звеньев 3 и Ь и углового ускорения ГВ кулисы 3. Лля етого применяют метод замкнутых векторных контуров: кинематическую цепь (в-Ю - С-А), состовшую иэ авеньев 1,3 и стойки о, представляют в виде векторного контура, состояшего иэ векторов Р,в с постоянной длиной и вектора ~. с переменной длинов.

Условие замкнутости этого векторйого контура вырачают уравнением Проецируя зти вектора на оси .я" и ~ , получают вв''хуу = слс' св "х'5~, ( 19) (20) в б с ' б В этих уравнениях известны (~в, В„' и угол ~~, которнй задается в интервале 10;2 л ). Неизвестными являются длина (' .в и угол )Л , который, согласно рис. Ра, лечит во П или Ш четверти.

Текушее значение длины вектора Е определяют по теореме косинусов: б ~~ б' - 2с с . сох ~ Далее йэ урввйения (к0) получают ув = лв""'б/~св и, следовательно, Х-атсмт у ~~ .п)*)~~/~ ) Уравнения (19), (20) диф~еренцируют по ья -Г ~л)я с~~ у~а(л ~~, фсв,„,л (21) аЧР З ф с с ~~ о(с вв а)$~ с бю)г е — ввх,)ъ ~ цв .в сф <,,(~ в ДиФФеренцируя далее выракения (22) и (23) по сзс, выводят Форсулы для расчета проекций нв оси .т и ~ аналога ускорения центра масс ~~~аХУх,г а — — = — с и ° ссзссс - Сс .ссссЬс "с )СЗЗХ ~~Р СЗЗ 3/ З ГЗЗ З '-РЗ с l сГсг д а — (ААдаМ- — С".

и з,г,з ~ соз(с, г гзз зз з гзз з уз Проекции ускорения точки Ю получают из соотношений зах сс ~~' с~ст.с~~ сс ср .сзх с~~ а — — Ф сс~~,) сс = з — Я вЂ” — с- сЫ сЫ~ у зх с сСЕ " о()~~ аЫ -аРУзх с с, аузан -,~~ "= ~~-('л))сззаы оЯ= арззк оз Аналогично на%опят ускорение аз центра масс о ползуна Ь Д "Р зс'л ~~ и далее д 6л пав --~ - гГ - — лйс- "-сс и ацьс )- Ы, )АЛ~ З % ГЮ ЗЗ' Зс а а - --с Ги .мсзг-~ .са ~~> Ы с( а~ - а - — Х- — ГФ ас)=а из З сЫ с(И ~5 1/ ~Х Главные векторы сил инар(ии определяют только для звеньев 3 и б, так как центр масс ~з кривоюипа совпадает с неподявсным рниром ~( г 9о --лоза --гП а ° ис я 9'„° -ст~з а --гоз агзз,, сиз У' - стз а - сот а гсзз (соотввтствуюиие идентиФикаторы: ссЭЗХ, ЗЮЗЮ, Юлз, Главный момент сил инерции звена 3 с дутз--~ .~,--Л„, ~~~ ~, (идентиФикатор )4ЭЗ ). Известной внешней сияой является сила сопротивления, прило- кенная к звену б, постону силоеой расчет начинают со структурной группы (статически определимой), состояюей из звеньев б и 4 (рис.

8а). 31 Суиыа проекций сил не оси,Ф.х и ф для звеньев б, 4: ~~~. я бГ Ф„~гя $7-0. Следовательно, Лля звена 4 Аалее опракаляит силн в кинзмзтичзсиих парах структурной группы звеньев 2, 3 (рис. Оо) Гл и Г .. Извастны силы Г 9~оп, 9', б . Неизвестюе составляомие снл направляпт для вывода (4~ул вдоль полоаительных направлений осей дх и 4о момент ДГ(ол нзпРавллют так-з в полочитальнУо стоРонУ (пРотйз часовой стралки).

Сумма моментов сил относительно точки С для звеньев 2,3: Ф рз ~~ . )') Ж""' )%. " )Зя) цб Сладоввтальйо, ЯГМА) к2у'б Г гуи)Р4-ГблфР )Р ФХ Ь-Ч3 Гг ауРФИ (иденчз)икатор ИГу ) . гул у,,~~ св .у рл Числовое значание силы Г определяют по 4ормуле гу (м~ гд~~ сю а угловув иоориинату силы Г- по тормула л/ Х 6у З,Р если сила Гл дает момант по часовой стралке, т.а.

когда И(Ц) б, или по Формуле Х если сила ~„~ дает момвнт против часовой стрелки, т.в. когда РЮЫ я 0 Ссстввляииая сизы Гу Г Г ~)Г Г, - Г„,Ы~» Сумма проекции сил на оси А.т и Му дли звзньев 2,3: Г,, вр, .б-О Г .Г .Г, р О лба. гАк Зл. т я ж, ув гу~ 33 Следовательно, Далее находят пилу ~г в шарнирР4 . (авеотнм силы б ллу --г„ . Сумма проекЦйи сил, Йрилокенных к эвену 1 (рис.

Юв), на оои4яиф г Г ~6' я4у .=О, ~г~. ~4 О, Следовательно, -б, Г Г --Г, г .РУ,хг ах пределение угловых оординат Ьл~. и (г вектордв сил С' и с' проводят о помошьш подпрограммы-Функции 4 гбао, С), ойисание которой дано в [3~, яли о помошьо стандартной подпрограимы 474ФЯ, Распечатка программы оР 3хСР дена в прилочении 3, реэультаты расчета - в прилочении 4. По результатам расчета строят годогрвФы сил для шарниров 4 и С (рис.

Ы. Ял ,у(Ув яОМ 4, (у(АОВОЙ РА(ЯК! ЧЬТ(й'ЕХЗВИ(НОГО МИ(АНИЭМА О «АЧАЮЩИМСЯ (МДРОН)(АИНДРОМ НА ЭВМ НО ПРОГРАММВ ор ЭООО Расчетная схема четнрехзаенного коромыслозо-кулисного механизме дэна на рис. 1Оа. Маханизм состоит из кача»иегося гндроцилиндрв 1, нтокв с порзнем 2, поворотною плат(срым 3 и стоики 4.

Сьма Г , создаваемая давлением масла в гидроцилиндре и прилоченнвя к звену 2, вызывает относительное перемемение звеньев 2 и 1 и требуемый поворот коромысяа 3 с угловой скорость» м , а танка совместный поворот звеньев 2 и 1 с угловой скорость» со в сг~, Схема (рис. 1О) дана в правою системе координат л.~~ : ось Х направлена от оси С временил коромысла 3 к оси поворота цилиндра 1, в направление оси у соответствует времени» против часовой етрелки звена Э, принятого за начальное.

Востоку все угяовые координаты обознвчеа.. от оси Х в направлении против часовой стреаки. ЪЫ~~З~ л Р ' " Р ль с „, длина ".оусмыслв Г.к, начааьнвЯ Углозва кооРкинэта Аа звана 3, угловая координата )Я~ звена 3 в конце повороте, угло- уя вая координата ! центра массы Э звена 3, расстояние с от оси С до центра массы Лт, расстояние с от варнира 8 до центра пассы ул , расстояние ~ „ от центра масс .у до оси ,4 , угловая координата, В сил тяаести бл , дл и Юя , моменты гчерции Э~л и 3»у, ,Уд звеньев 1,2 н 3 относительно их центров ивсе Ю~ , Юл и Юу , массы гм~, гп я лт звеньев 1,2 и Э, массив значению угловых скоростей с > звана Э за время поворота, ивссиэ значению угловых ускорений Еу звена 3, число Ф позицию механизма.

Нри маге и ~~ число Н определи»т по Фо(ауле А~ ю я - ~Р )(ар;у, где ~~ - ~~ ~~ ) - максимальный угол поворота короийсла 3. - определение сил в кинемвтических парах э зависимости от угла поворота Г ~ ~~- тя (иденти$икатор ГРЯДА ): Гут - в иврнире 4 со стЭроны стойки 4 на звено 1, Г - в аврнире С , Г „ - в иврнире В (ндентиФиквторы иодулей векторов сил и угловйх координат: ГУФ н кутб , ~ЗФ н ГУЗРО, Гаг и /УУ26 ). Находят такие силу Г, приводя»у» в да»кение механизм. ЭО где Резинке Еедаии требует предварительного кинематического исследо~ения с целан опрм(еаенмя уокере~ни аз~, а ° а цент(ма пасс Ф~, Ю и о эвеньва 1,2 и'3 и угловых ускоре- нии б) э Ц зэеньеэ 1 и 2 (угловое ускорение Е нечвльного' елене задается). Для этого применяет метод замкнутых векторных контуров. условие эаминугости векторною контура, соотввленного ие звеньев механизма, вырезает векторным уравнением с ь с е Р'„и проецирует его на оси к' и и сг солЬ + ~вл сел~у Се ~ сгсн'и'л 5$~ ~ ~щ за 9~~ О.