ушійна сила, що діє на поршень Fi, Н буде дорівнює:
=рiЧpЧD2/4, (33)
де D - діаметр поршня, мм.
Результати розрахунку зведені в таблицю №2. Знак (+) показує, що сила спрямована вгору.
За результатами таблиці №2 будуємо діаграму рушійних сил F?=F? (ц) в масштабі МF=22608/125=180,86 Н/мм
. 2 Силовий розрахунок групи Ассура другого класу
Для виконання силового розрахунку необхідно знати значення сил, що діють на ланки механізму: сили тяжіння, рушійні сили і сили інерції цих ланок. Силовий розрахунок будемо вести для другого положення кривошипно-ползунного механізму. Від механізму, починаючи з виконавчої ланки (повзуна), від'єднується група Ассура, а точки розриву цієї групи замінюються реакціями.
. 2.1 Визначення сил інерції
Модулі сил інерції ланок визначаємо за формулою:
Фi=miЧai (34)
де mi-маса i-го ланки, кг; прискорення центру мас i-го ланки, м/с2.
Підставивши числові значення, отримаємо:
Ф? 2=1,73 · 746,55=1291,53 Н;
Ф? 3=0,519Ч393,69=204,32 Н
Напрямки сил інерції протилежні напрямками відповідних прискорень. Напрямок моменту сил інерції протилежно кутовому прискоренню шатуна e2. Момент сил інерції шатуна визначається за формулою:
Ф2=IS2Чe2 (35)
Ф2=0,00880Ч5159,18=45,4 НЧм
Систему сил інерції шатуна, тобто головний вектор сил інерції Ф2, прикладений в центрі мас, і момент сил інерції МФ2 відносно центру мас, приводимо до одній силі Ф2 прикладеної в деякій точці K. Відстань між лініями дії сили інерції і наведеної силою обчислюється за формулою:
(36)
=45,4/1291,53Ч 0,00054=65 мм
Напрям наведеної сили збігається з напрямком сили інерції, а напрямок моменту наведеної сили відносно точки S2 збігається з напрямком моменту MФ2.
.2.2 Визначення сил тяжкості
Сили тяжкості визначаємо за формулою:
=miЧ g (37)
де mi-маса i-го ланки, g-прискорення сили тяжіння.
Підставивши числові значення, отримаємо:=1,73Ч9,81=16,97 Н;=0,519Ч9,81=5,09 Н.
.2.3 Визначення реакцій в кінематичних парах
Визначення реакцій в кінематичних парах починаємо з розгляду рівноваги групи асирійця (2-3).
На ланки цієї групи діють сили: рушійна сила Fд, сили тяжіння G3, G2, результуючі сили інерції Ф3, Ф2, реакція R03, що замінює дію стійки 0 на повзун 3 і реакція R12 замінююча дію кривошипа 1 на шатун 2.
Сили, прикладені в точці B, приводимо до одній силі F3.Велічіну цієї сили визначаємо за формулою:
(38)
=- 204,32 - 5,09 + 11455=11245,59 Н
Знак (+) показує, що сила F3 спрямована вгору.
Умова рівноваги групи (2-3) виражається наступним чином:
+ + + + = 0 (39)
Реакцію R12 розкладаємо на дві складові: R - діє вздовж осі ланки AB і R - перпендикулярно ланці AB.
Складову R визначаємо з рівняння суми моментів всіх зовнішніх сил відносно точки B, діючих на шатун AB.
Стосовно до розглянутої схемою механізму це рівняння можна записати так:
Ч l2-Ф2Чh1-G2Чh2=0 (40)
звідки
=(Ф2Чh1 + G2Чh2)/l2 (41)
=(1291,53Ч250 + 16,97Ч42)/320=1011,23 Н.
План сил (42) будуємо в масштабі: mF=11245,59/160=70,28 Н/мм.ф12=1011,23/70,28=14 мм; F3 + G2=(11245,59 + 16,97)/70,28=160 мм; Ф2=1291,53/70,28=18 мм.
З довільної точки Р послідовно відкладаємо вектора R, F3 + G2, Ф2. Через кінцеву точку вектора Ф2 проводимо лінію дії реакції R03, а через початкову точку вектора R - лінію дії сили R. Отримаємо точку перетину. Поєднавши кінцеву точку вектора Ф2 з точкою перетину, отримаємо вектор R03. Поєднавши точку перетину з кінцевою точкою вектора R, отримаємо вектор R12. Помноживши відповідні довжини на масштабний коефіцієнт, отримаємо: R03=31Ч70,28=- 2178,68H; R12=155Ч70,28=10893,4H; R=156Ч70,28=10963,68Н
За результатами розрахунку програми ТММ1 будуємо годограф реакції R12 в масштабі mR=20018,02/150=133,45 Н/мм.
Якщо в кажбудинок з дванадцяти положень повзуна відкласти вектор R03 і з'єднати їх кінцеві точки плавною кривою, то отримаємо годограф реакції R03.
За результатами розрахунку програми ТММ1 будуємо годограф реакції R03=R03 (SB) в масштабі mR=2259,74/70=32,28Н/мм, mS=0,174/320=0,00054 м/мм.
Реакція R32 в парі шатун - повзун визначаємо з умови рівноваги повзуна:
+ + = 0 (42)
і рівності:
(43)
або
