Пример. 3.

Пусть задан кривошипно-ползунный механизм с известными внешними силами (рис. 3.20). Необходимо провести силовой анализ механизма, учитывая силы трения в кинематических парах.

Рис. 3.20. Кинематическая схема кривошипно-ползунного механизма

Сначала проводим силовой анализ механизма без учета сил трения (см. пример 1). При этом определяем силы реакций в кинематических парах. Затем обозначаем силы реакций в кинематических парах, радиусы цапф валов и коэффициенты трения и заносим их в таблицу.

Отразим трение в потерях мгновенных мощностей на трение в кинематических парах: вращательной – N = М_т × ω; поступательной – , где М_тр = R×ρ = R×r×f – момент трения во вращательной кинематической паре; – сила трения в поступательной кинематической паре.

Применительно к кривошипно-ползунному механизму (см. рис. 3.20) выразим потери мощностей на трение уравнением

N₀ + N_A + N_В^вр + N_B^пост = М_тр × ω₁,

где N₀, N_A, N_В^вр, N_B^пост – соответственно потери мощности на трение в кинематических парах О, А, В^вр, В^пост; ω₁ – угловая скорость кривошипа; М_тр – приведенный к кривошипу момент от всех сил трения в кинематических парах.

Тогда уравнение мощностей запишем в виде

R₀ × r₀ × f₀ × ω₁ + R_A × r_A × f_A × (ω₁ – ω₂) + R_B^вр × r_B^вр × f_B^вр × ω₂ +

+R_B^пост × f_B^пост × V_B = M_тр × ω₁.

Из этого уравнения определяем момент трения М_тр на ведущем звене, который затем учитывается при расчете уравновешивающего момента М_ур или уравновешивающей силы Р_ур на ведущем звене механизма.

IV. Контрольные вопросы к лекции.

1. Что изучается в разделе курса динамика машин и механизмов ? (стр.1)

2. Как формулируются прямая и обратная задачи динамики машин ? (стр.1)

3. Дайте классификацию сил, действующих на звенья механизмов ? (стр. 1-2)

4. Охарактеризуйте силы и моменты инерции звеньев в частных случаях движения (стр. 2-4)

5. Изобразите реакции в идеальных кинематических парах плоского механизма ? (стр. 4)

6. Сформулируйте условие статической определимости кинематической цепи (стр. 4)

7. Перечислите виды силового расчета механизмов ? (стр. 5)

8. Порядок силового расчета рычажного механизма методом планов сил (стр.5)

9. Сформулируйте теорему Жуковского о «жестком рычаге» (стр.8).

10. Опишите алгоритм определения реакции с учетом сил трения скольжения в низшей поступательной паре. (стр.8).

11. Опишите алгоритм определения реакции с учетом сил трения скольжения в низшей вращательной паре. (стр.9).

12. Опишите алгоритм определения реакции с учетом сил трения качения в высшей паре. (стр.9-10).

V. Домашнее задание:

К практическому занятию знать порядок расчета структурных групп 2 класса различных видов плоских рычажных механизмов, рассмотреть частные случаи определения сил и моментов инерции для звеньев, совершающих различные виды движения.