Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Силы в кинематических парах плоских механизмов (без учета трения).





 

Сила, как векторная величина характеризуется относительно звеньев механизма тремя параметрами: координатами точки приложения, величиной и направлением. Рассмотрим с этих позиций реакции в КП плоских механизмов [1].

1. Поступательная КП. В поступательной КП связи, наложенные на относительное движение звеньев запрещают относительное поступательное движение по оси y и относительное вращение. Заменяя эти связи реакциями, получим реакцию Fij и реактивный момент Mij (рис. 2).

рис.2

При силовом расчете поступательной КП определяются:

реактивный момент Mij ,

величина реакции Fij ;

известны: точка приложения силы - геометрический центр кинематической пары A1п. и направление - нормаль к контактирующим поверхностям звеньев.

Число связей в КП S пл = 2, подвижность звеньев в КП Wпл =1, число неизвестных при силовом расчете ns = 2.

2. Вращательная КП. Во вращательной КП наложенные на относительное движение звеньев связи запрещают относительное поступательное движение по осям y и x. Заменяя эти связи реакциями, получим реакцию Fij (рис. 3).

При силовом расчете вращательной КП определяются:

направление реакции Fij ;

величина реакции Fij ;

известна: точка приложения силы – геометрический центр кинематической пары B1в..

Число связей в КП S пл = 2, подвижность звеньев в КП Wпл =1, число неизвестных при силовом расчете ns = 2.

3. Высшая КП. В высшей паре связи, наложенные на относительное движение звеньев, запрещают движение в направлении нормали к контактирующим поверхностям (ось y). Заменяя эту связь реакцией, получим реакцию Fij (рис. 4).

При силовом расчете в высшей КП определяются:

величина реакции Fij ;

известны:

точка приложения силы - точка контакта рабочих профилей кинематической пары С2вп;



направление вектора силы – контактная нормаль к профилям.

Число связей в КП S пл = 1, подвижность звеньев в КП Wпл =2, число неизвестных при силовом расчете ns = 1.

Число неизвестных в кинематической паре может увеличиться на единицу, если в паре приложена неизвестная внешняя сила или момент.

 

 

Силовой расчет механизмов.

 

Постановка задачи силового расчета: для исследуемого механизма при известных кинематических характеристиках (известном законе движения) и внешних силах и моментах определить уравновешивающую силу или момент (управляющее силовое воздействие) и реакции в кинематических парах механизма.

Виды силового расчета:

· статический - для механизмов находящихся в покое или движущихся с малыми скоростями, когда инерционные силы пренебрежимо малы, или в случаях, когда неизвестны массы и моменты инерции звеньев механизма (на этапах, предшествующих эскизному проектированию);

Уравнения статического равновесия:

f m
å Fi = 0; å Mi = 0;
i=1 i=1

где Fi - внешние силы, приложенные к механизму или его звеьям,

Mi- внешние моменты сил, приложенные к механизму или его звеньям.

· кинетостатический - для движущихся механизмов при известных массах и моментах инерции звеньев, когда пренебрежение инерционными силами приводит к существенным погрешностям;

Уравнения кинетостатического равновесия:

f n m k
å Fi + å Фi = 0; å Mi + å MФi = 0;
i=1 i=1 i=1 i=1

где Фi - инерционные силы, приложенные к звеньям,

MФi- моменты сил инерции, приложенные к звеньям.

· кинетостатический с учетом трения - может быть проведен когда определены характеристики трения в КП и размеры элементов пар.

Определение числа неизвестных при силовом расчете. Для определения числа неизвестных, а, следовательно, и числа независимых уравнений, при силовом расчете необходимо провести структурный анализ механизма и определить число и классы кинематических пар, число основных подвижностей механизма, число избыточных связей. Чтобы силовой расчет можно было провести, используя только уравнения кинетостатики, необходимо устранить в нем избыточные связи. В противном случае, к системе уравнений кинетостатики необходимо добавить уравнения деформации звеньев, необходимые для раскрытия статической неопределимости механизма. Так как каждая связь в КП механизма соответствует одной компоненте реакции, то число неизвестных компонент реакций равно суммарному числу связей накладываемых КП механизма. Уравновешивающая сила или момент должны действовать по каждой основной подвижности механизма. Поэтому суммарное число неизвестных в силовом расчете определяется суммой связей в КП механизма и его основных подвижностей

H-1

ns = W0 + å (H-i)×pi ,

i=1

где ns - число неизвестных в силовом расчете, Н - число степеней свободы твердого тела (на плоскости Н=3, в пространстве Н=6), i – число подвижностей в кинематической паре, pi – число пар с i подвижностями.

 

 









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2018 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.