Силовой расчет начального механизма

3.3.1.Определение силы тяжести звена:

.

3.3.2. Определение силы инерции:

.

Сила инерции направлена в противоположную сторону ускорению .

Построим начальный механизм в масштабе .

Покажем все действующие на него силы, неизвестную реакцию и уравновешивающий момент .

3.3.3. Найдем величину уравновешивающего момента .

Запишем уравнение моментов всех сил относительно точки О₁.

; .

Уравновешивающий момент равен:

.

Здесь .

Длины плеч h₇ и h₈ измерены на расчетной схеме и умножены на масштабный коэффициент .

.

Тогда уравновешивающая сила равна:

.

3.3.4. Найдем реакцию R₆₁.

Составим векторное уравнение равновесия всех сил, действующих на начальный механизм.

; .

Выберем масштаб плана сил .

Вычислим величины отрезков, соответствующих векторам сил. Данные занесем в табл. 3:

Таблица 3

Обозначение силы
Величина силы, Н	14,7	4,43	12,5	21,5
Отрезок на плане, мм

 

Строим план сил. В соответствии с векторным уравнением откладываем отрезки, соответствующие векторам , , . Векторы можно откладывать в любом порядке. Соединяя начало первого вектора и конец последнего, получим многоугольник сил и отрезок, определяющий реакцию . Измеряя его длину и умножая на масштаб , получим величину реакции . Данные занесены в табл. 3.

 

Начальный механизм	План сил для начального механизма

4. Определение уравновешивающей силы с помощью рычага Жуковского Н.Е.

 

4.1. Уравновешивающую силу приложим в точке А перпендикулярно кривошипу О₁А.

4.2. План скоростей повернем на 90°. В соответствующих точках плана скоростей приложим векторы сил, сохраняя их направления, каждый момент инерции заменим парой сил. Силы проводятся из кинематических пар звена под углом 90º так, чтобы эти силы вращали звено в ту же сторону, что и соответствующий момент инерции:

;

;

.

и каждую силу перенесем на план.

4.3.Составим уравнение моментов всех сил относительно полюса p_V:

;

 

Решая уравнение, получим:

Длины всех плеч измерены на расчетной схеме.

 

Таким образом, с помощью теоремы Жуковского Н.Е можно:

1. Определить уравновешивающую силу , не проводя силового расчета;

2. Проверить значение уравновешивающей силы , полученной из силового расчета. Погрешность расчетов составляет:

.

Погрешность не должна превышать 20 %.

 

 

Рычаг Жуковского

5. Правила оформления расчетно-графической работы

Пояснительная записка.

Пояснительная записка - документ, содержащий описание исследуемого механизма, обоснования принятых при его разработке методов исследования и технических решений, все виды расчетов, схемы, таблицы, поясняющие расчеты и принятые решения.

Пояснительная записка расчетно-графической работы должна содержать:

1. Титульный лист (приложение 1);

2. Задание на расчетно-графическую работу;

3. Введение;

4. Содержание;

5. Структурный анализ механизма;

6. Кинематический анализ механизма:

6.1. Определение скоростей точек звеньев и угловых скоростей звеньев;

6.2. Определение ускорений точек звеньев и угловых ускорений звеньев;

7. Силовой расчет механизма;

8. Расчет уравновешивающей силы с помощью рычага Жуковского Н.Е..

 

5.2. Общие требования к оформлению пояснительной записки.

Текстовые документы расчетно-графической работы должны быть сброшюрованы по ГОСТ 2.301-68. Титульный лист выполняется на бумаге формата А4 по ГОСТ 2.301-68 и должен соответствовать указанному ниже образцу. Текст записки должен быть набран в текстовом редакторе Microsoft Word. Шрифт пояснительной записки - Times New Roman, размер шрифта 14 с полуторным межстрочным интервалом. Выравнивание - по ширине. Ориентация страницы - книжная.

Листы записки должны иметь рамку и штамп с основной надписью.

Текст записки пишется в рамку, образованную полями: левое – 20 мм, правое – 5 мм, верхнее – 5 мм, нижнее – 5 мм. Основную надпись на листах пояснительной записки выполняют по ГОСТ 2.104-68. и ГОСТ 2.105-95. Примеры заполнения основной надписи первого листа пояснительной записки расчетно-графической работы и основной надписи последующих листов даны ниже (приложение 2).

Заголовки всех разделов выделяют в отдельную строку и выполняют прописными буквами. Все разделы, подразделы, пункты, подпункты нумеруют и оформляют согласно требованиям ГОСТ 2.105-75 следующим образом, например: 1.3.4.6 - где 1 -номер раздела, 3 - подраздела, 4 - пункта, 6 - подпункта. Разделы «Введение», «Задание», «Содержание» - не нумеруют.

Очередной раздел необходимо начинать с новой страницы. В конце подразделов результаты расчетов надо свести в таблицы, где привести значения, полученные в результате аналитических и графических расчетов.

Раздел «Содержание» должен содержать названия разделов и подразделов с указанием страниц.

 

5.3. Правила оформления формул.

1. Нумеруют только те формулы, на которые имеются ссылки по тексту. Номер формулы заключается в круглые скобки с выравниванием по правому краю.

2. Расчетные формулы записывают сначала в символьном виде, затем в них подставляют цифровые значения физических величин и, наконец, приводят окончательный ответ с обязательным указанием размерности, например,

 

5.4. Правила оформления графических построений.

1. Все рисунки и графики должны быть озаглавлены и пронумерованы по ГОСТ 7.32-2001.

2. Графические построения следует выполнять карандашом в соответствии с ГОСТ 2.105-95 и ГОСТ 2.106-96.

3. Каждый лист должен иметь основные надписи по ГОСТ 2.104-68 (приложение 2).

4. Все построения необходимо снабжать соответствующей им надписью и масштабным коэффициентом.

5. Масштабные коэффициенты построений следует выбирать так, чтобы площадь листа была максимально заполненной.

6. Кинематическая схема механизма:

6.1. В расчетном положении кинематическую схему механизма надо выполнять основными линиями, указать масштаб;

6.2. Кинематические пары следует обозначать заглавными буквами латинского алфавита, центры масс звеньев буквами «S» с индексами, соответствующими номеру звена;

6.3. Для расчетного положения механизма указывать номера звеньев и направления угловых скоростей и ускорений, полученные на основании расчетов.

7. Планы скоростей и ускорений:

7.1. Концы векторов скоростей (ускорений) точек механизма следует обозначать малыми буквами латинского алфавита в соответствии с буквами на плане механизма;

7.2. Направления абсолютных и относительных скоростей (ускорений) надо показывать стрелками.

8. Планы сил:

8.1. Группы Ассура следует выполнять в масштабе;

8.2. Векторы сил необходимо изображать в истинном направлении;

8.3. Каждый вектор надо снабжать соответствующим обозначением;

8.4. Планы сил необходимо строить в масштабе.

 

 

Приложение 1

 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Тюменский государственный нефтегазовый университет»

Институт транспорта

 

Кафедра «Детали машин»

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к расчетно-графической работе по ТММ

на тему: «Расчет главного механизма высадочной машины»

Вариант 09-05.

 

Выполнил: студент группы АТХ-04-1

Иванов А.С.

 

Проверил: к.т.н., доцент Никитина Л.И.

 

 

Тюмень, 2007г.

Приложение 2