і:;;.
Знайдемо дотичну складову, для чого складемо 1 рівняння - рівняння суми моментів всіх сил, що діють на діаду 4-5, щодо точки Е:
,
звідси:
В
Знайдемо нормальну складову і реакцію з боку стійки.
Рівняння суми векторів сил для діади 4-5:
В
У цьому рівнянні невідомі величини сил і. Будуємо векторний багатокутник сил.
Виберемо масштаб побудови векторного багатокутника сил. Нехай масштаб побудови багатокутника сил залишиться колишнім:
Ој F = 153,3 Н/мм
Відрізки векторного багатокутника, відповідні різним відомим силам, будуть рівні:
ab = F П„ 14 /Ој F = 1474/153, 3 = 9,6 мм
cd = Ф S 4 /Ој F = 7515/153, 3 = 49 мм
ef = Ф S 5 /Ој F = 5 040/153, 3 = 32,9 мм
bc = G 4 /Ој F = 150/153, 3 = 0,98 мм
de = G 5 /Ој F = 120/153, 3 = 0,8 мм
fg = Р д5 /Ој F = 18,5/153,3 = 0,1 мм
Побудуємо векторний багатокутник сил для діади 4-5:
З точки а відкладаємо відрізок ab в напрямку сили. Від точки b відкладаємо відрізок bс в напрямку сили тяжіння. Практично він вироджується в точку. Від точки з відкладаємо відрізок сd у напрямку сили. Від точки d відкладаємо відрізок dе в напрямку сили тяжіння. Практично він вироджується у точку. Від точки е відкладаємо відрізок ЕF в напрямку сили. Відрізок fg практично вироджується в точку. З точки g проводимо пряму, перпендикулярну направляючої стійки - напрямок. З точки а проводимо пряму, паралельну DE - напрям до перетину з попередньою прямої в точці к. У точці перетину до векторний багатокутник замкнеться.
Знаходимо напрямок невідомих сил, для чого розставляємо стрілки векторів, так, щоб всі сили йшли одна за інший, тобто багатокутник векторів сил замкнулося. p> Знаходимо модулі невідомих сил:
В В
Знаходимо повну реакцію в шарнірі D.
,
тому з'єднаємо точку до з точкою b. Відрізок кb відповідає повній реакції. Рахуємо:
В
Знайдемо реакцію внутрішньої кінематичної пари.
в точці E.
Розділимо діаду по внутрішньої кінематичній парі по шарніру E. Реакцію в точці Е представимо у вигляді двох складових:
В
Схема навантаження ланки 5. У точці Е згідно закону рівності дії і протидії маємо реакції:
;
.
Складемо рівняння суми всіх сил, що діють на ланку 4:
В
З рівняння випливає, що для визначення реакції необхідно на многоугольнике сил з'єднати точку е з точкою до і направити вектор в точку к.
Знайдемо модуль сили:
В
Сила, що діє на поршень, дорівнює за величиною і спрямована їй протилежно.
2.6 Силовий розрахунок механізму 1 ого класу
Зобразимо кривошип в тому ж масштабі довжин.
Покажемо сили, що діють на кривошип.
При сталому режимі роботи на кривошип у нашому прикладі діють наступні сили:
- сила з боку шатуна 2, спрямована протилежно силі, знайденої при розрахунку діади 2-3.
- сила з боку шатуна 4, спрямована протилежно силі, знайденої при розрахунку діади 4-5.
- сила з боку стійки. Невідома ні за величиною, ні за напрямком. Покажемо її довільно.
Сила ваги маховика:.
врівноважує момент:.
Момент сил інерції:
Запишемо рівняння моментів для ланки 1 щодо точки А:
,
де h 1 і h 1 '- плечі сил з кінематичної схеми первинного механізму. Одержуємо:
В
Підраховуємо похибка визначення двома способами - з рівняння руху механізму і за допомогою планів сил:
В
Похибка розрахунків не перевищує 10%, що знаходиться в допустимих межах.
Складемо рівняння векторної суми сил:
В
Невідома сила знаходиться шляхом побудови силового багатокутника.
Векторний багатокутник будуємо в масштабі сил Ој F = 153,3 Н/мм.
Відрізки векторного багатокутника будуть рівні:
ab = F 21 /Ој F = 9275/153, 3 = 60,5 мм
bc = F 41 /Ој F = 12724/153, 3 = 83 мм
cd = G M /Ој F = 2670/153, 3 = 17,4 мм
Будуємо векторний багатокутник сил.
Від точки а відкладаємо відрізок ab в напрямку сили. З точки b відкладаємо відрізок bc у напрямку сили. З точки з відкладаємо відрізок cd в напрямку сили. Відрізок, відповідний невідомої силі, згідно векторному рівнянню повинен з точки d прийти в точку а. Розставляємо стрілки векторів сил.
Замикаючу вектор dа визначає шукану силу.
Знайдемо модуль сили:
В
2.7 Визначення врівноважує сили за допомогою теореми Н.Є. Жуковського про В«жорсткому важеліВ»
Побудуємо важіль Жуковського для розглянутого положення П† 1 = 45 В°....
