Page 104 - 4845

3.3 Кінетостатичні дослідження шестиланкового механізму

Розглянемо силовий аналіз шестиланкового механізму у 8-му
положенні, який зображений на рис.3.13. Кінематичний аналіз цього
механізму виконаний у розділі 2.4. Задамо додаткові дані до силового
аналізу: маси ланок m  1 ,98 кг , m 2  0 , m  9 ,9 кг , m  3 ,85 кг , m  4 кг ;
4
1
3
5
2
2
2
моменти інерції ланок J  0, 021кгм , J S 3  0, 668кгм , J S 4  0, 039кгм ;
O
сила корисного опору F  1750 Н . Сила корисного опору діє під час руху
0
повзуна 5 зліва направо. При зворотному русі - F 0  0 .
Сили інерції ланок:
Ф  m 1 a S1  1 ,98 20 ,25  40 ,095 H ; Ф  m 3 a S3  9 , 439 ,576  431 ,4 H ;
3
1
Ф  m 4 a S4  3 ,85 88 ,777  341 ,79 H ; Ф  m 1 a S1  4 , 910 ,36  365 ,44 H .
5
4
Моменти сил інерції ланок:
2
М Ф 1  0 ; М Ф 3  J  3  0, 668 96, 76  64, 64кгм ;
3
S
2
М Ф 4  J  4  0, 039 54, 85  2, 14кгм .
S
4
Графічний розв’язок
Силовий розрахунок починають із структурної групи, яка утворена
ланками 4-5. У вибраному масштабі  l  0 ,005 м мм викреслюють
структурну групу (рис.3.14,а). До відповідних точок прикладають зовнішні
сили: сили ваги ланок G , G . Сила опору F у 8-му положенні дорівнює
5
0
4
нулю, тому вектор цієї сили на схемі не показаний. Потім переносять на
схему механізму сили інерції Ф , Ф і момент сил інерції шатуна М Ф 4 .
4
5
Сили інерції напрямляють у протилежний бік вектору прискорення центрів
~
мас, а момент М Ф 4 - у протилежний бік кутовому прискоренню  .
4
На наступному етапі прикладають невідомі реакції. Реакцію R 34

n
розкладають на дві складові: тангенціальну R і нормальну R . Реакцію
34
34
R напрямляють перпендикулярно напрямній руху повзуна.
05
t
Спочатку визначають тангенціальну складову R . Записують рівняння
34
рівноваги моментів всіх сил відносно точки D, прикладених до ланки 4
h 
h
 М D  0 ,  R  l  Ф 4 Ф 4  l  G 4 G 4 l  M Ф 2  0 . (3.61)
34 CD
4 . л

Звідcи визначають невідому R
34
Ф h   M  G h 

R 34  2 Ф2 l Ф2 2 G 2 l 
l CD
341 ,79  10 0  ,005  37 ,77  32 0  ,005  2 ,14
  24 ,45 Н
0 ,35
Плечі сил h Ф 4 h , G 4 вимірюють безпосередньо на рисунку, а потім
множать на масштабний коефіцієнт довжини  .
l
n
На 2-му етапі визначають нормальні складові R і R . Записують
34
05
рівняння рівноваги всіх сил, які діють на ланки структурної групи:
103