ОПРЕДЕЛЕНИЯ УРАВНОВЕШИВАЮЩЕЙ СИЛЫ

 

В тех случаях, когда требуется найти только уравновешивающий момент Мур или уравновешивающую силу Рур, проще воспользоваться жестким рычагом Н.Е. Жуковского, не прибегая к последовательному силовому расчету всего механизма.

При равновесном состоянии механизма алгебраическая сумма мощностей внешних сил, приложенных к его звеньям, равна нулю. Эту сумму можно представить в следующем виде:

, (3.21)

где Nур – мощность уравновешивающей силы, - алгебраическая сумма мощностей остальных внешних сил, приложенных к k звеньям механизма, k – число нагруженных звеньев механизма.

По Н.Е. Жуковскому, мощность любой силы можно найти следующим образом (рисунок 3.13, а).

Пусть к звену ВС в точке К приложена сила РК. Требуется найти мощность этой силы. Строим повернутый план скоростей звена (рисунок 3.13, б). Методом подобия находим на плане точку k – конец повернутого на 90о вектора скорости точки К (точки приложения силы РК). Переносим на план скоростей параллельно самой себе в одноименную точку k плана силу РК. Находим кратчайшее расстояние hK от силы РК до полюса плана р. Находим момент силы РК относительно полюса р МК = РКhK. (3.22)

Рисунок 3.13. – К определению рычага Н.Е. Жуковского

 


Этот момент пропорционален мощности силы РК, что можно доказать следующим образом. Проводим через точку К прямую τ-τ, перпендикулярную направлению вектора скорости точки К на повернутом плане скоростей. Очевидно, что прямая τ-τ имеет направление касательной к траектории точки К.

Запишем выражение для мощности силы РК

, (3.23)

где - отрезок на плане скоростей, - угол между направлением скорости точки К и направлением силы РК, - масштаб плана скоростей.

Теперь замечаем, что угол равен углу между вектором на плане скоростей и плечом hK. Поэтому и выражение (3.23) перепишется так

. (3.24)

Правые части формул (3.22) и (3.24) отличаются только множителем , который будет общим при выражении мощности любой силы, приложенной к механизму, по формуле (3.24) (поскольку используется один и тот же план скоростей).

Это позволяет формулу (3.21) записать в другой форме

, (3.25)

откуда

. (3.26)

Следовательно, если задан механизм и все внешние силы, приложенные к нему, то для нахождения уравновешивающей силы можно поступать следующим образом

1. построить повернутый план скоростей механизма,

2. найти на этом плане по правилу подобия точки приложения заданных внешних сил,

3. в одноименные точки плана перенести параллельно самим себе силы с механизма, включая и уравновешивающую силу,

4. принять повернутый скоростей за рычаг с точкой опоры в полюсе р, написать уравнение равновесия этого рычага по формуле (3.25) и из него найти величину уравновешивающей силы Рур по формуле (3.26).

Необходимо указать, что если к звеньям механизма приложен внешний момент, то его следует представить в виде пары сил, которые и надо переносить в соответствующие точки повернутого плана скоростей. Рычагом Жуковского непосредственно находится уравновешивающая сила. Уравновешивающий момент определяется умножением уравновешивающей силы на её плечо относительно оси звена, к которому она приложена (формула (3.22)).








Дата добавления: 2015-06-01; просмотров: 1777;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.006 сек.