Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Методическое пособие 562.pdf
Скачиваний:
17
Добавлен:
30.04.2022
Размер:
2.38 Mб
Скачать

сительно которой будет составляться уравнение моментов. Составим уравнение моментов относительно точки B для звена 2. Выбирая точку В в качестве центра, мы исключаем тем самым из

уравнения моментов нормальную составляющую R12n реакцийR12 в шарниреА и реакцию R32 в шарниреВ. Итак,

M B = R12τ AB + Mu2 + Pu2h2 +G2 2 = 0 .

Разрешая это уравнение относительно R12τ , получим ее величину. Направление реакции определяется ее знаком. Затем

реакцию R03 разложим на две составляющие и составим уравнение моментов относительно точки В для звена 3, нахо-

димR03τ .

Рассматривая уравнение равновесия после того, как силы R12τ и R03τ отправлены в категорию известных сил, видим, что треугольник, у которого одна сторона известна по величине и направлению, а две другие ( R12n и R03n ) известны по направле-

нию, построить можно. Поэтому приступаем к построению плана сил (рис. 19.16). Далее определяем реакции во внутренней паре. Для этого составляем уравнение равновесия для ка- кого-либо одного звена (составление уравнения заключается в простом переписывании части уже составленного уравнения для группы). Напишем уравнение для звена 2, освобождая его от связей в точке В:

R12 + G2+ Pu2+ R32 = 0.

Для определения R32 используем уже построенный для группы план сил:

R23 = – R32 .

19.3.1. Силовой расчет начального звена (рис. 19.15, а)

Расчет начального звена ведем в следующем порядке: освобождаясь от связей, заменяем их действие силамиреакций связи.

В точке А прикладываем реакцию R23 = – R32, найденную ранее

141

при силовом расчете группы. В точке 0 прикладываем искомую реакцию R01 . В точке S1 прикладываем силы Pu и G1.

R21

_

 

A Pu1

 

a

S1

 

 

_

 

 

 

G

 

O1

 

1

 

h

 

_

 

 

 

R01

 

 

 

_ n

 

 

Mu2

 

A

 

R12

 

_

 

_

 

τ

 

R21

R12

 

 

 

 

_

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

Py

 

 

_

 

 

 

 

_

 

_

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

R

 

R

 

Pu

h

 

32

 

 

 

23

 

 

 

 

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

_

 

 

S2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l2

 

 

 

 

 

 

Pu3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_

 

 

S3

 

 

_

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_

Pп.с.

 

G2

 

 

 

 

_

 

 

 

 

G3

 

 

 

 

τ

 

 

 

M

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

03

 

 

C

 

u2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_ n

 

 

 

 

б

R03

 

 

R03

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 19.15

В точке А прикладываем силу Py, направление которой известно. Сила Py – это сила, передающаяся на начальное звено со стороны отброшенной части механизма, а также это сила, представляющая действие на начальное звено со стороны двигателя и отброшенных вместе с ним звеньев. Это сила называется уравновешивающей и определяется исходя из заданного закона движения начального звена:

Py = R21h G1a .

Если ω=const, то Σ M0 = 0 = Py – R21h + G1а.

142

Если же звено вращается с угловым ускорением ε, то

ΣM0=J0ε .

После определения Py строится план сил, из которого определяется реакция R01τ . Конструкция привода может быть

такой, что на начальное звено внешний силовой фактор передается не в виде силы, а в виде момента сил. Расположение ли-

нии действия Py желательно выбирать так, чтобы реакция

R01 была бы по возможности наименьшей.

 

 

 

_ τ

 

_

 

 

R03

 

Pп.с.

_

 

 

_

 

_

R n

 

R03

 

03

_

 

_

Pu3

_

 

 

R n

 

R23= -R32

 

12

_

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_ τ R

 

 

 

R12

 

12

_

 

 

 

_

 

 

_

 

G3

 

 

Pu2

 

 

G2

 

 

 

 

 

Рис. 19.16

Рассмотрим порядок расчета еще одной группы (рис.

19.17).

_

 

_

_

 

_ R32

 

P3

R03

R

 

 

 

12

D

M3

 

 

 

_

 

_

 

 

R23

 

P2

 

Рис. 19.17

Группа с одной внутренней вращательной парой. Здесь все известные силы, действующие на звенья 2 и 3, представлены в виде эквивалентных систем сил (в виде главных векторов сил и главных моментов). Будем считать, что силы и м оменты

143

сил инерции также включены в число известных сил. Составляя уравнение равновесия для группы, будем иметь:

 

 

 

 

 

+

 

32 +

 

23 +

 

 

+

 

03 = 0 .

R12 +

P2

R

R

P3

R

 

 

 

 

 

 

 

известная сторона треугольника

Отсюда видим, что на известной стороне треугольника надо построить две другие стороны, направления которых известны. Такой треугольник строится, и поэтому решение задачи следует начать с построения плана сил для группы в целом, а затем, записав уравнение равновесия для какого-либо звена,

найти внутреннюю реакцию R23 или R32, затем найти точки

приложения реакций R03 и R12 из уравнений моментов относительно точки D.

Таким образом, составляя уравнение равновесия для группы в целом и анализируя его, можно найти кратчайший путь решения задачи не только для групп 2-го класса, но и для групп 3-го класса.

Вот пример (рис. 19.18), когда решение задачи следует начать с построения плана сил для звена 3.

3

2

Рис. 19.18

Вот другой пример (рис. 19.19), когда решение следует начать с определения R03τ , затем построить план сил для звена3.

Если силовой расчет механизма необходимо провести с учетом трения в кинематических парах, тогда расчет без учета трения является только первым приближением, по результатам которого определяются нормальные давления в парах, а затем

– приближенные значения сил трения на основании известных законов трения.

144