Учебно-методическое пособие к программе и контрольные задания для студентов факультета технологического образования (стр. 12 из 13)
Ри2 + J2 + Ри3 + J3 + Pсопр + Q4–3 + Q1–2 = 0.
Это уравнение не можем решить, так как векторы сил Q1–2 и Q4–3 неизвестны по величине и направлению.
Разложим силы Q1–2 и Q4–3 на две составляющие:
Q4–3 = Q4–3 + Q4–3
Q1–2 = Q1–2 + Q1–2
Составляющие Q1–2 и Q4–3 направлены вдоль звена, а составляющие Q1–2 и Q4–3 – перпендикулярно звену, тогда векторное уравнение примет вид:
Ри2 + J2 + Ри3 + J3 + Pсопр + Q4–3 + Q4–3 + Q1–2 + Q1–2 = 0
В этом уравнении четыре вектора Q1–2, Q1–2, Q4–3, Q4–3 неизвестны по величине, но известны по направлению, решить это уравнение не можем.
Для уменьшения количества неизвестных в векторном уравнении рассмотрим условия равновесия шатуна АВ (рис. 26а). Составим уравнение равновесия:
ΣМВ(Рi) = 0,
J2 · h1 – Ри2 · h2 + Q1–2 · lAB = 0, отсюда
Если сила Q1–2 будет с отрицательным знаком, то она имеет противоположное направление.
Из условия равновесия коромысла ВО1 (рис. 25а) имеем, что ΣМВ (Рi) = 0.
Ри3 · h3 + J3 · h4 – Q4–3 · lBO1 = 0, отсюда
Определив по величине и направлению составляющих Q1–2 и Q3–4, можно построить план сил для исходного векторного уравнения (рис. 25б).
Составляющим Q1–2 и Q4–3 можно определить из плана сил (рис. 25б), для этого замеряем отрезки векторов Q1–2 и Q3–4 и умножаем на масштаб построения плана сил. Для нахождения истинного направления сил Q1–2 и Q4–3 по найденным значениям их составляющих строим треугольники сил (рис. 29в).
Для определения силы давления в кинематической паре 2–3 в шарнире В рассмотрим условия равновесия шатуна АВ (рис. 29г) (Q3–2 направляем произвольно).
ΣРi = 0 Ри2 + J2 + Рсопр + Q1–2 + Q3–2 = 0
Строим силовой многоугольник (рис. 29д), по которому определяем действительное направление и величину силы давления в кинематической паре 3–2 – Q3–2 (замыкающая сторона многоугольника).
Сила давления в кинематической паре 4–1 определяется так же, как и в кривошипно-шатунном механизме.
Q4–1 = –Q2–1.
Приложение
Схемы кривошипно-шатунных и кривошипно-балансирных механизмов
Данные к схемам механизмов
Таблица 1
| Вариант | Схема механизма | Размеры звеньев в мм | Q | φ | n, об./мин ведущего звена | |||||
| ОА | АВ | ВО1 | AS2 | BS3 | OO1 | |||||
| 1 а | Рис. 1 | 200 | 700 | – | 250 | – | – | 100 | 0 | 220 |
| 1 б | Рис. 1 | 200 | 700 | – | 250 | – | – | 100 | 30 | 220 |
| 1 в | Рис. 1 | 200 | 700 | – | 250 | – | – | 100 | 15 | 220 |
| 1 г | Рис. 1 | 200 | 700 | – | 250 | – | – | 100 | 25 | 220 |
| 1 д | Рис. 1 | 200 | 700 | – | 250 | – | – | 100 | 20 | 220 |
| 1 е | Рис. 1 | 300 | 500 | – | 400 | – | – | 200 | 0 | 1100 |
| 2 а | Рис. 2 | 220 | 780 | – | 270 | – | – | 100 | 0 | 300 |
| 2 б | Рис. 2 | 220 | 780 | – | 270 | – | – | 100 | 30 | 300 |
| 2 в | Рис. 2 | 220 | 780 | – | 270 | – | – | 100 | 15 | 300 |
| 2 г | Рис. 2 | 220 | 780 | – | 270 | – | – | 100 | 25 | 300 |
| 2 д | Рис. 2 | 220 | 780 | – | 270 | – | – | 100 | 10 | 300 |
| 2 е | Рис. 2 | 300 | 500 | – | 300 | – | – | 200 | 5 | 1200 |
| 3 а | Рис. 3 | 220 | 650 | 330 | 250 | 150 | 660 | 100 | 0 | 240 |
| 3 б | Рис. 3 | 220 | 650 | 330 | 250 | 150 | 660 | 100 | 10 | 240 |
| 3 в | Рис. 3 | 220 | 650 | 330 | 250 | 150 | 660 | 100 | 15 | 240 |
| 3 г | Рис. 3 | 220 | 650 | 330 | 250 | 150 | 660 | 100 | 20 | 240 |
| 3 д | Рис. 3 | 220 | 650 | 330 | 250 | 150 | 660 | 100 | 25 | 240 |
| 3 е | Рис. 3 | 300 | 500 | 930 | 400 | 600 | 900 | 200 | 10 | 1250 |
| 4 а | Рис. 4 | 240 | 720 | 360 | 280 | 120 | 700 | 120 | 30 | 250 |
| 4 б | Рис. 4 | 240 | 720 | 360 | 280 | 120 | 700 | 120 | 15 | 250 |
| 4 в | Рис. 4 | 240 | 720 | 360 | 280 | 120 | 700 | 120 | 20 | 250 |
| 4 г | Рис. 4 | 240 | 720 | 360 | 280 | 120 | 700 | 120 | 10 | 250 |
| 4 д | Рис. 4 | 240 | 720 | 360 | 280 | 120 | 700 | 120 | 0 | 250 |
| 4 е | Рис. 4 | 300 | 500 | 930 | 400 | 600 | 900 | 200 | 20 | 1300 |
| 5 а | Рис. 5 | 100 | 400 | – | 200 | – | – | 100 | 0 | 500 |
| 5 б | Рис. 5 | 100 | 400 | – | 200 | – | – | 100 | 5 | 480 |
| 5 в | Рис. 5 | 100 | 400 | – | 200 | – | – | 100 | 10 | 490 |
| 5 г | Рис. 5 | 100 | 400 | – | 200 | – | – | 100 | 10 | 490 |
| 5 д | Рис. 5 | 100 | 400 | – | 200 | – | – | 100 | 15 | 510 |
| 5 е | Рис. 5 | 300 | 500 | – | 400 | – | – | 200 | 15 | 1350 |
| 6 а | Рис. 6 | 100 | 300 | – | 150 | – | – | 50 | 20 | 800 |
| 6 б | Рис. 6 | 100 | 300 | – | 150 | – | – | 50 | 10 | 890 |
| 6 в | Рис. 6 | 100 | 300 | – | 150 | – | – | 50 | 15 | 840 |
| 6 г | Рис. 6 | 100 | 300 | – | 150 | – | – | 50 | 5 | 810 |
| 6 д | Рис. 6 | 100 | 300 | – | 150 | – | – | 50 | 0 | 899 |
| 6 е | Рис. 6 | 350 | 650 | – | 350 | – | – | 300 | 25 | 1400 |
| 7 а | Рис. 7 | 100 | 400 | 150 | 250 | 60 | 400 | 100 | 0 | 900 |
| 7 б | Рис. 7 | 100 | 400 | 150 | 250 | 60 | 400 | 100 | 5 | 880 |
| 7 в | Рис. 7 | 100 | 400 | 150 | 250 | 60 | 400 | 100 | 10 | 920 |
| 7 г | Рис. 7 | 100 | 400 | 150 | 250 | 60 | 400 | 100 | 20 | 910 |
| 7 д | Рис. 7 | 100 | 400 | 150 | 250 | 60 | 400 | 100 | 15 | 890 |
| 7 е | Рис. 7 | 350 | 650 | 500 | 350 | 50 | 960 | 300 | 30 | 1450 |
| 8 а | Рис. 8 | 100 | 242 | 140 | 200 | 40 | 260 | 60 | 20 | 700 |
| 8 б | Рис. 8 | 100 | 242 | 140 | 200 | 50 | 260 | 60 | 15 | 690 |
| 8 а | Рис. 8 | 100 | 242 | 140 | 200 | 40 | 260 | 60 | 20 | 700 |
| 8 б | Рис. 8 | 100 | 242 | 140 | 200 | 50 | 260 | 60 | 15 | 690 |
| 8 в | Рис. 8 | 100 | 242 | 140 | 200 | 60 | 260 | 70 | 10 | 690 |
| 8 г | Рис. 8 | 100 | 242 | 140 | 200 | 30 | 260 | 70 | 5 | 710 |
| 8 д | Рис. 8 | 100 | 242 | 140 | 200 | 70 | 260 | 65 | 0 | 720 |
| 8 е | Рис. 8 | 350 | 650 | 500 | 350 | 50 | 960 | 300 | 45 | 1500 |
| 9 а | Рис. 9 | 100 | 300 | – | 150 | – | – | 100 | 0 | 680 |
| 9 б | Рис. 9 | 100 | 300 | – | 150 | – | – | 100 | 5 | 580 |
| 9 в | Рис. 9 | 100 | 300 | – | 150 | – | – | 100 | 10 | 590 |
| 9 г | Рис. 9 | 100 | 300 | – | 150 | – | – | 100 | 15 | 600 |
| 9 д | Рис. 9 | 100 | 300 | – | 150 | – | – | 100 | 20 | 610 |
| 9 е | Рис. 9 | 400 | 600 | 500 | 300 | 200 | 900 | 200 | 0 | 1000 |
| 10 а | Рис. 10 | 80 | 300 | – | 150 | – | – | 80 | 20 | 1000 |
| 10 б | Рис. 10 | 80 | 300 | – | 150 | – | – | 80 | 15 | 950 |
| 10 в | Рис. 10 | 80 | 300 | – | 150 | – | – | 80 | 10 | 950 |
| 10 г | Рис. 10 | 80 | 300 | – | 150 | – | – | 80 | 5 | 970 |
| 10 д | Рис. 10 | 80 | 300 | – | 150 | – | – | 80 | 0 | 780 |
| 10 е | Рис. 10 | 350 | 650 | 500 | 350 | 100 | 900 | 300 | 5 | 1200 |
Таблица 2