Анализ ступенчатого двигателя

    Подставив числовые значения, получим:

    G₂=__×9,81=___ Н;

    G₃=__×9,81=___ Н. 

    3.2.3 Определение реакций  в кинематических  парах

    Определение реакций в кинематических парах  начинаем с рассмотрения равновесия группы Ассура (2-3).

    На  звенья этой группы действуют силы: движущая сила F_д, силы тяжести G₃, G₂, результирующие силы инерции Ф₃, Ф₂, реакция R₀₃, заменяющая действие стойки 0 на ползун 3 и реакция R₁₂ заменяющая действие кривошипа 1 на шатун 2.

    Силы, приложенные в точке B, приводим к одной силе F₃.Величину этой силы определяем по формуле:

                                                                                                   (40)

    F₃=+___+___+___=____ Н

    Знак (+) показывает, что сила F₃ направлена вверх.

    Условие равновесия группы (2-3) выражается следующим образом:

     + + + + =0                                             (41)

    Реакцию R₁₂ раскладываем на две составляющие: R - действующая вдоль оси звена AB и R - перпендикулярно звену AB.

    Составляющую R определяем из уравнения суммы моментов всех внешних сил относительно точки B, действующих на шатун AB.

    Применительно к рассматриваемой схеме механизма  это уравнение можно записать так:

      R × l₂-Ф₂×h₁-G₂×h₂=0                                             (42)

    откуда 

    R =(Ф₂×h₁+G₂×h₂)/l₂                                               (43)

    R

= (__×__+__×__)/___=____ Н.

    План  сил (42) строим в масштабе: m_F=___ Н/мм.

    Из  произвольной точки Р последовательно откладываем вектора R , F₃+G₂, Ф₂. Через конечную точку вектора Ф₂ проводим линию действия реакции R₀₃ , а через начальную точку вектора R - линию действия силы R . Получим точку пересечения. Соединив конечную точку вектора Ф₂ с точкой пересечения, получим вектор R₀₃. Соединив точку пересечения с конечной точкой вектора R , получим вектор R₁₂. Умножив соответствующие длины на масштабный коэффициент, получим: R₀₃=_ H; R₁₂=_ H; R =_ Н

    По  результатам расчета программы  ТММ1 строим годограф реакции R₁₂ в масштабе m_R=_ Н/мм.

    Если  в каждом из двенадцати положений  ползуна отложить вектор R₀₃ и соединить их конечные точки плавной кривой, то получим годограф реакции R₀₃.

    По  результатам расчета программы  ТММ1 строим годограф реакции R₀₃=R₀₃(S_B) в масштабе m_R=_ Н/мм, m_S=_ м/мм.

    Реакция R₃₂ в паре шатун – ползун определяем из условия равновесия ползуна:

     + + =0                                                   (44)

    и равенства:

                                                           (45)

    или

                                                       (46)

    Тогда

    R_23X =R₀₃ =_ H,

    R_23Y =F₃ =_ H;

    R₂₃=                                                 (47)

    R₂₃=

=_ Н

    R₃₂ =_ Н

    По  результатам расчета программы  ТММ1 строим диаграмму реакции  R₃₂=R₃₂(j₁) в масштабе: m_R=__ Н/мм. 

    3.3 Силовой расчет  механизма 1 класса

    К кривошипу приложена сила тяжести  G₁, известная реакция . Неизвестная по значению и направлению реакция R₀₁ .

    

    Чтобы кривошип мог совершать вращение по заданному закону, к нему со стороны  отделенной части машинного агрегата должна быть приложена реактивная нагрузка в виде уравновешивающей силы F_y. Допустим, что неизвестная по модулю уравновешивающая сила приложена перпендикулярно кривошипу в точке А. 

    3.3.1 Определение сил  тяжести

    Силу  тяжести кривошипа определяем по формуле:

    G₁=m₁×g,                                                            (48)

    где m₁ – масса кривошипа;

    g – ускорение силы тяжести.

    G₁=_×9,81=_ Н; 
 

    3.3.2 Определение реакций  в кинематических  парах

    Реакция R₀₁ в паре кривошип-стойка и уравновешивающий момент M_y определяем из условия равновесия кривошипа ОА:

     =0       (49)

    Силу  F_y находим из условия:

    F_y× l₁ –R₂₁×h₃=0       (50)

    Откуда   

    F_y=R₂₁×h₃/l₁       (51)

    F_y=_×_/_=_ Н

    План  сил строим в масштабе: m_F=_ Н/мм.

    Из  произвольной точки последовательно  откладываем вектора R₂₁, G₁. Соединив конечную точку вектора G₁ с начальной точкой вектора R_21,  получим вектор R₀₁. Умножив полученную длину на масштабный коэффициент, получим: R₀₁=___ Н. По результатам расчета программы ТММ1 строим диаграмму реакции R₀₁=R₀₁(j₁ ) в масштабе m_R=__ Н/мм.

    Уравновешивающий  момент M_y определяется по формуле:

    M_y=F_y×l₁                                                            (52)

    M_y=_×_=_Н×м

    По  результатам расчета программы  ТММ1 строим диаграмму уравновешивающего момента M_у=M_у(j₁ ) в масштабе: m_M=___ Н×м/мм.  

    3.4 Рычаг Жуковского

    С целью проверки правильности силового расчета механизма уравновешивающий момент M_y определяем с помощью рычага Жуковского.

На план скоростей, предварительно повёрнутый на 90 градусов вокруг полюса, в соответствующие  точки переносим все заданные силы, включая силы инерции и уравновешиващую  силу F_y. Из условия равновесия плана скоростей, как рычага, определяем уравновешивающую силу F_y,  прикладывая ее в точке a, считая ее как бы приложенной в точке A кривошипа, и направляем перпендикулярно линии кривошипа ОА.

    Таким образом: