Agenția Federală pentru Educație
Instituția de învățământ superior din învățământul profesional superior
"MATI" - Universitatea Tehnologică de Stat din Rusia, numită după K.E. Tsiolkovsky
Departamentul "Mecanica mașinilor și mecanismelor"
CALCULUL PUTERII MECANISMELOR DE LIFTARE
Instrucțiuni metodice la proiectarea cursului privind teoria mecanismelor și mașinilor
Compilatoare: VA Chufistov. Shuvalova L.S.
Calculul forței mecanismelor constă în determinarea tuturor forțelor și momentelor forțelor aplicate fiecărei legături a mecanismului. Mărimea, direcția și punctele de aplicare a forțelor care acționează asupra legăturilor și a perechilor cinematice, este necesar să se cunoască pentru calculele ulterioare de rezistență, rezistență la uzură, fiabilitate și pentru rezolvarea altor probleme ale mecanismelor de proiectare. Atunci când mecanismul funcționează sub acțiunea tuturor forțelor exterioare aplicate asupra legăturilor sale și, ca urmare a mișcării inegale a legăturilor sale în perechi cinematice, apar forțe de reacție, adică forțele de interacțiune dintre legături. Forța de reacție în vigoare în calcul este determinată pentru a evalua și a asigura operabilitatea mecanismului, în special pentru selectarea și calculul lagărelor.
Sarcina principală a calculului forței constă în determinarea reacției în perechile cinematice ale mecanismelor, precum și în determinarea forței sau perechii forțelor de contrabalansare (cuplul de contrabalansare) și a puterii motorului.
Calcularea puterii poate fi efectuată cu și fără luarea în considerare a forțelor de frecare. În majoritatea mecanismelor, pierderile de fricțiune sunt mici, iar neglijarea acestora face posibilă simplificarea și reducerea semnificativă a calculului. Calculul kinetostatic poate fi efectuat prin metoda planurilor de forță sau prin metoda profesorului N.E. Zhukovsky.
În cadrul proiectului de curs, calculul kinetostatic al mecanismului este efectuat pentru o poziție dată a mecanismului prin ambele metode. Rezultatele obținute sunt comparate, iar discrepanța nu trebuie să depășească 5%.
2. CALCULUL PUTERII PRIN METODA PLANURILOR DE ENERGIE
Baza metodei kinetostatice de calcul al forței este principiul D'Alembert, conform căruia ecuațiile statice pot fi aplicate sistemului care se deplasează cu accelerație dacă se adaugă încărcări dinamice încărcărilor statice care acționează asupra sistemului. Încărcările statice depind de greutatea legăturilor G i. rezistențe utile și dăunătoare F. Dynamic
Încărcările depind de masele G g i. momente de inerție a legăturilor I și. liniar
accelerarea centrelor de masă ale legăturilor a si și accelerațiile unghiulare ale legăturilor ε i.
Încărcarea dinamică a oricărei legături a unui mecanism plan este redusă la centrul de greutate și, în general, constă din vectorul principal și momentul principal al forțelor de inerție. Modulul de inerție al unei legături care face o mișcare plană paralelă sau se rotește neuniform în jurul unei axe fixe se calculează cu formula:
unde I este momentul inerției legăturii față de centrul de greutate. Un moment este îndreptat spre partea opusă accelerației unghiulare a legăturii M H i → - ε G i.
În absența forțelor de fricțiune, se presupune că reacția în perechea cinematică de translație este perpendiculară pe ghidaje. Dacă centrul de masă
cursorul coincide cu balamaua, care culisează este conectat la tija de legătură, reacția trece prin balama și sarcina de calcul - pentru a găsi amploarea reacției. În cazul în care masa centrului cursorul nu coincide cu balama, - sarcina de calcul - pentru a determina amploarea reacției și punctul său de aplicare. Reacția din perechea cinematic de rotație este închisă în centrul articulației și sarcina de calcul - pentru a determina amploarea și direcția sa. Uneori, este indicat să se introducă această reacție sub forma a două componente, una dintre care este direcționat de-a lungul legăturii și se numește componenta normală, iar celălalt perpendicular pe acesta și se numește componenta tangențială. Pentru a indica reacția aplicată pe legătura „a“ de nivel „i“, R IK. dar componentele reacției
R n ik și R τ ik.
Viteza de rotație unghiulară ω.
Coordonarea poziției pârghiei φ deg.
Pozițiile centrelor de masă S i ale legăturilor.
Greutățile G i momente de inerție ale legăturilor I și.
Rezistența rezistenței utile (forța de tăiere) F.
2.3. Secvența de calcul al puterii.
Următorul ordin de calcul al forței este stabilit fără a lua în considerare forțele de frecare în perechile cinematice.
2.3.1. Planificăm planul mecanismului pentru o anumită poziție a manivelei
în scala aleasă μl.
2.3.2. Aplicăm greutățile legăturilor G i la centrele de masă S i și forța rezistenței utile F la cursor. Toate forțele sunt reprezentate fără scală de vectori de aceeași lungime (15-20 mm).
2.3.3 Am construit planul de accelerații în scară μ a m / (de la 2 mm). Este de dorit să se transfere planul mecanismului și planul de accelerații de la prima foaie. Folosind regula similitudinii, pe planul accelerațiilor găsim vectorii care reprezintă accelerarea centrelor de masă a legăturilor și folosind formula
prin formula (2) - momentele forțelor de inerție pentru aceleași legături și sub formă de săgeată circulară le aplicăm legăturilor. Trebuie reținut faptul că momentul forțelor de inerție este îndreptat în direcția opusă accelerației unghiulare a legăturii
(deci pentru mecanismul 2 ε 4 = 0 și M 4 = 0). În Fig. 1a un plan al mecanismului
1 cu sarcini statice și dinamice aplicate la legăturile sale, în Fig. 1b planul său de accelerare. În consecință, pentru mecanismul 2, planul mecanismului și planul de accelerare sunt reprezentate grafic în fig. 2a, b, pentru mecanismul 3 din Fig. 3a, b și pentru mecanismul 4 - în Fig. 4a, b
2.3.4. Deconectăm de mecanismul grupul structural constând în legăturile 4 și 5 pentru mecanismele 1,3 și 4 este o diadă 2 a unei modificări de un anumit tip (figurile 5a, 7a). În mecanismele 1 și 4, culisa 5 se deplasează de-a lungul ghidajului orizontal, iar centrul masei sale S 5 nu coincide cu articulația E. în mecanismul 3
glisorul 5 se mișcă de-a lungul ghidajului vertical și centrul masei sale S 5
coincide cu articulația E. diadă 4-5 va fi în echilibru atunci când atașați de răspuns din unitățile aruncate - R65 reacția prin coloanele 6 pe glisorul 5 și reacția dintre R34 de aripi 3 la biela 4. Reacția
R 65 este perpendicular
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: