150065 (621194), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

_С = сⁿс*_а=87,5*0,8=70

_FE = ef*_а=28,5*0,8=22,8

А также угловые ускорения:

0

=38,8/0,09=431,11

=70/0,05=1400

=22,8/0,05=456

Ускорения центров масс (которые по условию находятся в центре звена) найдем по формуле: a_Sn = Р_аS_n * _а

_{а = 0,8}

a_S1 = Р_аS₁ * _а = 48,5 * 0,8 = 38,8

a_S2 = Р_аS₂ * _а = 90* 0,8 = 72

a_S3 = Р_аS₃ * _а =45* 0,8 = 36

a_S4 = Р_аS₄ * _а = 44,5* 0,8 = 35,6

a_S5 = Р_аS₅ * _а = 43,5 * 0,8 = 34,8

Имея данные вышеобчисленные величины, находим силы инерции:

= - 4*38,8 = 155,2

= - 15*72 = 1080

= -5*36 = 180

= - 8*35,6 = 284,8

= - 11*34,8 = 382,8

1.3 Силовой анализ механизма

Метод силового анализа механизма с использованием сил инерции и установления динамического уравнения носит название кинестатического расчета. Этот расчет основан на принципе д'Аламбера, который предполагает, что в общем случае все силы инерции звена, совершающие сложное движение, могут быть сведены к главной векторной силе инерции (которые для каждого звена были рассчитаны в предыдущем пункте) и к паре сил инерции, которая определяется по формуле:

,

где – момент инерции звена относительно оси проходящей через центр масс звена;

– угловое ускорение звена.

Сила инерции звена направлена противоположно ускорению, а момент инерции в сторону обратную направлению углового ускорения.

Делим механизм на группы Ассура. Таких групп три, и анализ следует начать с наиболее отдаленной группы – группы 4-5.

1.3.1 Силовой анализ группы 4-5

Из условия равновесия мы знаем, что сумма моментов относительно точки F будет равняться нулю, запишем уравнение:

Из данного уравнения можно легко найти неизвестную величину:

G₄ = m_EF*9,8 = 8*9,8 = 78,4

G₅ = m_F*9,8 = 11*9.8 = 107,8

Р_п.с. = 120 Н

= 284,8

= 382,8

= 456

= 1,0488

Имея все перечисленные данные можем высчитать:

= (-284,8*0,0035)+(78,4*0,0495)+1,0488/0,05= =78,656

Для построения силового многоугольника выберем масштабный коэффициент, составим векторное уравнение и согласно данным получим силовой многоугольник:

_F = G₅/P_FG₅=6 (Н/мм)

Значит при перенесении сил на план силы к длине вектора будут соотносится по принципу в 1 мм – 6 Н

Строим план сил в соответствии с уравнением:

Р_п.с.+ + G₄₊ G₅₊ + + + =0

Построив все известные силы проведем на силовом многоугольнике перпендикулярно (так как нормальная и тангенциальная составляющая ускорения всегда взаимоперпендикулярны), и проведем также , которая замкнет многоугольник.

На пересечении и получим точку , в которую будет входить вектор .

Далее, измеряв длину всех искомых отрезков выполним процедуру обратного перевода величин:

= 38,5мм = 231Н

= 2 мм = 24 Н

= 41 мм = 246 Н

1.3.2 Силовой анализ группы 2-3

Силовой анализ группы 2-3 производится по аналогии предыдущего пункта. Составим уравнения равновесия для звеньев 2 и 3 соответственно.

Уравнение относительно точки В:

Уравнение относительно точки D:

Так, как:

= 431,11

= 1400

G₂ = 147

G₃ = 49

=7,25

=1,456

Имея расчетные данные можем определить реакции опор:

= -(1080*0,048)+

+(147*0,112)+7,25+(246*0,232)-(180*0,072)+(49*0,18)/0,78=16,35

= (180*0,048)-

(147*0,078)-1,456+(1080*0,111)-(49*0,1)+(246*0,084)+7,25/0,1665=584,3

Для построения силового многоугольника выберем масштабный коэффициент, составим векторное уравнение и согласно данным получим силовой многоугольник:

_F = /P_F =7 (Н/мм)

По этим данным на плане сил 1мм отрезка будет соответствовать 7 Н

Данные внесем в таблицу

Строим план сил в соответствии с уравнением:

+ + + G₂+ G₃+ + + + + +

Соответственно с направлениями и полученными величинами длин построим известные силы. К началу векторов и проведем перпендикуляры. На пересечении перпендикуляров получим точку, которая будет началом вектора и . Замкнем треугольники и получим и соответственно. Далее, измеряв длину всех искомых отрезков выполним процедуру обратного перевода величин:

= 129 мм = 903 Н

= 154 мм = 1078 Н

= 50,5 мм = 353,5 Н

= 51 мм = 357 Н

1.3.3 Силовой анализ группы 0-1

Составим уравнение моментов относительно точки А:

G₁ = 39,2

= 1078 H

Определим Р_ур:

Для построения силового многоугольника выберем масштабный коэффициент, составим уравнение и построим силовой многоугольник:

_F = /P_F =30 (Н/мм)

Проведем расчеты и полученные данные внесем в таблицу:

Строим план сил в соответствии с уравнением:

+ G₁+Р_ур+ +

Соответственно с уравнением и полученными величинами длин построим известные силы (от полюса) , G₁, Р_ур, . Замкнем силовой многоугольник, получим вектор . Далее измеряем длину вектора и переведем ее обратно: = 79 мм = 2370 Н

2. ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЕТ ЗВЕНЬЕВ МЕХАНИЗМА НА ПРОЧНОСТЬ

2.1 Выбор расчетной схемы

В результате динамического анализа плоского рычажного механизма были определены внешние силы, которые действуют на каждое звено и кинематическую пару. Такими внешними силами являются силы инерции , моменты инерции и реакции в кинематических парах R. Под воздействием внешних сил звенья плоского механизма подвергаются деформации изгиба и растяжения (или сжатия)

Для расчета звена на прочность была выбрана группа 4-5.

Данное звено находится одновременно под воздействием деформации изгиба и растяжения

На стадии проектирования механизму необходимо дать оценку на прочность его элементов. Для этого следует определить с помощью метода сечений величину внутренних усилий, которые действуют в звеньях данного механизма.

2.2 Построение эпюр

Для звена 4-5 (FE) выделим 2 участка: FS4, S4E, в произвольной точке каждого выделенного участка берется сечение с условной длинной Z1 и Z2 соответственно.

Характеристики

Список файлов курсовой работы