екторний контур сил або план сил для заданого положення механізму.
Визначаємо масштабний коефіцієнт, Н/мм, плану сил:
де будь-яка з сил, що діють на механізм, що має найбільше значення, Н;
довжина вектора, що відображає силу на плані сил, мм.
З усіх сил, що діють на механізм, найбільше значення має Fрл=+7065 Н
Для зручності побудов приймаємо - 100 мм, а масштабний коефіцієнт дорівнює:
?F=7065 | 100=70,65 Н/мм
Тоді довжина вектора, що відображає силу Fрп дорівнює:
fрл=Fрп/?F=тисяча вісімсот шістьдесят п'ять/70,65=26,4 мм
Аналогічно знаходимо довжини векторів для всіх відомих сил, що діють на механізм
fі3=fі5=Fі3/?F=2779/70,65=39,3 мм
fі2=fі4=Fі2/?F=2 525/70,65=35,7 мм
fурА=FурА/?F=+6144/70,65=86,9 мм
fурС=FурС/?F=526/70,65=7,45 мм
fG2=FG2/?F=3,3/70,65=0,05 мм
Останнє рівняння показує, що сили тяжіння ланок настільки малі в порівнянні з іншими силами, що діють на механізм, що їх неможливо відобразити на плані в заданому масштабі і ними можна знехтувати.
Щоб визначити реакції в кінематичних парах першого контуру механізму, необхідно вирішити графічно векторне рівняння
? F1 + FурА + R1A + RB=0 (27)
Де? Fi - сума всіх сил, що діють на контур;
FурА - сила, урівноважує контур;
R1А - реакція, діє вздовж ланки 1 (поздовжня реакція)
RB - реакція в шарнірі В, перпендикулярна направляючої повзуна 3.
Величини зазначених реакцій невідомі, але відомі їх напрямки. Для знаходження невідомих реакцій рівняння в установленому масштабі будуємо план сил для контуру OAB механізму, який утворює замкнутий векторний контур сил. При побудові векторного контуру сил необхідно дотримуватися напрямок обходу і послідовність приєднання векторів. Слідуючи рівнянню, спочатку відкладаються вектори сил, що діють на механізм, потім вектор врівноважує сили і замикають векторний контур реакції. При цьому необхідно прагнути до того, щоб при побудові контуру вектори сил не перетиналися і не накладалися один на одного.
З обраної довільної точки q в якості початку плану сил відкладаємо в раніше встановленому напрямку вектор fpл сили Fрл. Від нього відкладаємо вектор fі3 в напрямку, також встановленому раніше, а від нього відкладаємо вектор fурА. Далі через кінець вектора проводимо лінію, паралельну лінії ра повернутого плану швидкостей до перетину з лінією, проведеною з точки q паралельно лінії рв повенутого плану швидкостей. У точці перетину цих ліній утворюється кінець вектора r1A поздовжньої реакції і початок вектора rB реакції в шарнірі В. Для знаходження істинних значень реакцій довжини відповідних векторів на плані сил множимо на масштабний коефіцієнт плану сил:
R1A=r1A * ?F=110 * 70,65=7771,5 HB=rB * ?F=14 * 70,65=989H
Повна реакція в шарнірі Aпредставляет собою векторну суму поздовжньої реакції R1A і врівноважує сили A контуру OAB:
RA=R1A + FурА (28)
Для графічного рішення рівняння (28) проводимо вектор rA, з'єднуючи початок вектора A з кінцем вектора A.
Істинне значення реакції в шарнірі A визначається множенням довжини вектора rA на масштабний коефіцієнт плану сил:
RA=ra * ?f, RA=32 * 70,65=2260,8 H
Аналогічно визначаються реакції R1C, RD, RC для другого контуру механізму. При цьому план сил для другого контуру будується в тому ж масштабі, а напрями векторів сил відповідають напрямку сил, що діють на другий контур механізму. Встановили, що реакції, що виникають у кінематичних парах контуру, мають такі значення:
R1C=r1C * ?f=13 * 70,65=918,45 HD=rD * ?f=13 * 70,65=918,45 HC=rC * ?f=20 * 70,65=1413 H
Після того, як визначено повні реакції в шарнірах А і С, визначається реакція стійки механізму в шарнірі О, яка є векторною суму реакцій в шарнірах А і С:
R0=RA + RC (29)
Рівняння (29) також вирішується графічно, шляхом побудови векторного багатокутника. Для цього в довільну точку р, обрану в якості полюса, переноситься в тому ж масштабі вектор rA, від нього відкладається вектор rC і замикає багатокутник вектор r0, який відповідає повній реакції в шарнірі О. Потім визначається справжнє значення реакції в шарнірі О:
R0=r0 * ?f=52 * 70,65=3673,8 H
4. Синтез кулачкового механізму c плоским штовхачем
.1 Побудова графіків руху плоского штовхача кулачкового механізму
Для побудови графіків руху штовхача кулачкового механізму виконаємо наступне.
Переведемо значення заданих фазових кутів у Радіан міру, використовуючи при цьому формулу:
, (30)
де фазовий кут в градусній мірі.
За формулою (30) кут підйому дорівнює:
Jп=60 * 3,14/180=1,047 рад ...
