Виды и методы силового расчета рычажных механизмов.

Постановка задачи силового расчета: для исследуемого механизма при известных геометрических, кинематических и инерционных характеристиках и внешних силах: 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:

где F_i - внешние силы, приложенные к механизму или его звеньям,

M_i- 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:

где F_иi-инерционные силы, приложенные к звеньям,

M_иi-моменты сил инерции, приложенные к звеньям.

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

Методы силового расчета:

• метод проекций (аналитический)
• метод планов сил (графо-аналитический)

6. Кинетостатический силовой расчет рычажных механизмов методом планов сил.

Порядок (последовательность) силового анализа рычажного механизма:

· Выделяем из механизма последнюю (крайнюю, наиболее удаленную от ведущего звена) структурную группу и проводим её силовой расчёт. Для этого:

· прикладываем все внешние силы, действующие на звенья группы;

· действие отсоединенных звеньев заменяем их реакциями;

· прикладываем силы и моменты инерции;

· определяем реакции, используя уравнения статики

· Выделяем из механизма следующую структурную группу и проводим её силовой расчёт в таком же порядке.

· Силовой расчёт заканчиваем силовым расчётом ведущего звена.

Для механизмов 2-го класса для каждого вида разработан свой алгоритм определения реакций в кинематических парах. Рассмотрим примеры.