Теория механизмов (стр. 8 из 15)
- касательное ускорение точки А при ее вращении относительно оси О, направленное перпендикулярно к звену ОА в сторону ε1.
Модули ускорений определяется по формулам (2.9) и (2.10):
(м / с2) (2.9)
(м / с2) (2.10)
Произвольно выберем полюс Р. От него в направлении от точки А к точке О, глядя на схему механизма, откладываем произвольную величину отрезка 
, изображающего вектор 
.
Масштабный коэффициент плана ускорений подсчитываем по формуле :
(м / мм * c -2) (2.11)
Затем вычисляем отрезок 
, изображающий касательное ускорение точки А.
(мм) (2.12)
От конца отрезка Pn плана ускорений проводим луч, перпендикулярный к кривошипу OA в направлении углового ускорения ε1 и откладываем отрезок 
. Соединив конец этого отрезка с полюсом P, получим вектор Pa абсолютного ускорения точки A являющейся общей для кривошипа.
Точка В одновременно принадлежит звеньям 2 и 3. Используя теорему о сложении ускорений при плоском движении фигуры. Записываем векторное уравнение :
(м / с 2) ( 2.14)
где :
- нормальное ускорение точки В по отношению к точке А, оно вычисляется по формуле :
(м / с 2) ( 2.14)
тангенциальное ускорение точки В по отношению к точке А.
Используя теорему о сложении ускорений при сложном движении точки. Ускорение точки В будет равно :
(м / с 2) ( 2.15)
где :
- ускорение точки Вн = 0, так как направляющая неподвижна;
= 0 – кориолисовое ускорение; для определения его направления следует вектор относительной скорости повернуть на 90° по направлению угловой скорости кулисы;
- относительное ускорение к точке Вн, известно только по направлению.
Оно направлено параллельно линии α-α. Приравнивая правые части равенств (2.13) и (2.15) с (2.10) получим :
(2.16)
Через конец вектора 
проводим прямую параллельную звену АВ
и на ней откладываем аn2 :
(мм) (2.17)
Через точку n2 проводим линию, параллельную тангенциальному ускорению 
, т. е. перпендикулярную ВА.
Абсолютное ускорение параллельно направляющим ползуна, для чего через полюс Р проводим прямую, параллельную α-α. В пересечении двух линий и лежит точка « b » - конец вектора абсолютное ускорения точки В.
Вектор 
изображает абсолютное ускорение точки В.
Вектор 
изображает полное относительное ускорение ( направленное к точке В)
Вектор 
изображает касательное ускорение 
.
Пользуясь планом ускорений определяем модуль и направление ускорений точек и углового ускорения ε2 шатуна АВ :
(м / с 2) (2.19)
(м / с 2) (2.20)
(м / с 2) (2.21)
где :
длины отрезков, взятые из плана ускорений.
Определяем угловое ускорение по формуле :
(с-2) (2.22)
Определяем угловое ускорение ε2 по направлению. Для этого мысленно переносим в точку В вектор тангенциального ускорения 
. Видим, что оно стремится вращать звено 2 относительно точки А против часовой стрелки, значит ε2 направлено против часовой стрелки.
2.5 Определение сил инерций звеньев
В центрах масс звеньев группы S2 и S3 приложены силы тяжести G2 и G3 и главные векторы сил инерции Фi . Найдем Ф2 и Ф3 :
( Н ) (2.18)
( Н ) (2.19)
Знак « - » в этих формулах говорит о том, что главные векторы сил инерции направлены в сторону, противоположную ускорению центру масс. Звено 2 (шатун) – нагружен еще главным моментом сил инерции.
(Н * м) (2.20)
Знак « - » говорит о том, что главный момент направлен в противопожную сторону от ε2. Неизвестным являются приложенные реакции 
и 
в шарнирах А и В. Со стороны направляющей на ползун действует еще неизвестная сила 
. Задача по определению распадается на 3 этапа :
1.Определение нормальной составляющей реакции 
;
2.Определение тангенциальной составляющей реакции 
и реакции 
;
3.Определение реакции 
2.6 Силовое исследование структурной группы 2-го класса 2-го порядка
Определение реакций начинаем со структурной группы, наиболее удаленной от входного звена I. Наиболее удаленной является двухпроводковая группа, состоящая из звеньев 2 и 3.
2.6.1 Схема силового нагружения структурной группы
Вычерчиваем кривошип 2 и ползун 3 в масштабе. На нее действуют внешние силы: полезного сопротивления, тяжести, моменты сил инерции.
Центра масс звеньев S2 и S3 приложенные силы тяжести G2 и G3 и главный момент сил инерции Ф2 и Ф3 . Звено 2 (шатун) ещё нагружено главным моментом сил инерции МФ. К Звену 3 (ползун) приложена сила полезного сопротивления Fп.с. её величина находится из диаграммы сил полезных сопротивлений. В кинематических парах а и b действуют реакции 
и 
= - 
не известны не по модулю ни по направляющей на ползун действует реакция 
известная по направлению но не известна по модулю она направлена перпендикулярно α-α Реакцию 
расположим на 2 составляющие перпендикулярную 
и параллельную 
.
2.6.2 Определения тангенциальной составляющей реакции 