Курсовая работа по прикладной механике и деталям машин. приклад курсач. Курсовой проект по прикладной механике является самостоятельной работой студента, завершающей изучение этой дисциплины. В процессе разработки проекта применены

• Название: Курсовой проект по прикладной механике является самостоятельной работой студента, завершающей изучение этой дисциплины. В процессе разработки проекта применены
• Анкор: Курсовая работа по прикладной механике и деталям машин
• Дата: 03.12.2021
• Размер: 1.73 Mb.
• Имя файла: приклад курсач.docx
• Тип: Курсовой проект; #290216
• страница: 5 из 12

4 Силовое исследование рычажного механизма

4.1 Силовое исследование структурного элемента (звено 4)

Задачей силового расчета механизма является определение реакций во всех кинематических парах и величины уравновешивающего момента (или уравновешивающей силы) на входном звене. Силовой расчет начинается с определения всех внешних сил (рабочих усилий, сил инерции, веса и т.п.), действующих на звенья механизма. Силовой расчет начинается с последней присоединенной

группы Ассура и заканчивается расчетом входного звена механизма. Силовой расчет производится с учетом ускоренного движения методом кинетостатики. Метод основан на применении принципа Даламбера, при котором после добавления к внешним силам сил инерции механизм условно считается неподвижным и для определения неизвестных сил применяют уравнения статики. Силами трения при расчете ввиду их незначительности пренебрегаем.

Механизм глубинного насоса включает две группы Ассура и начальное звено (кривошип ОА). Силовой расчет механизма выполняем для заданного положения механизма (для этого положения построен и план ускорений).

На рисунке 6 представлена схема сил действующих на структурный элемент (звено 4). В соответствии с планом скоростей (рисунок 5) звено 4 движется вверх и поднимает жидкость. Сила инерции звена 4 направлена противоположно ускорению центра масс звена ( ) и определяется по зависимости:

, Н, (4.1)

где - ускорение свободного падения, м/с².

кН.

Реакция со стороны отброшенного звена 3 на звено 4 направлена вдоль звена 4, поскольку массой четвертого звена по заданию пренебрегаем ( ).

Согласно принципу Даламбера можно записать следующее векторное уравнение равновесия для звена 4:

(4.2)

Силы известные только по направлению подчеркиваем одной чертой, а известные по направлению и величине – двумя. Анализ векторного уравнения (4.2) и рисунка 6 показывает, что силы направлены по одной оси и в уравнении одна неизвестная, следовательно, уравнение (4.2) можно записать в алгебраическом виде:

(4.3)
Откуда получаем неизвестную величину реакции R₃₄:

; (4.4)

кН.



Рисунок 6 – Схема сил, действующих на структурный элемент

4.2 Силовое исследование диады (звенья 2, 3)

Для определения усилий действующих на звенья диады 2 и 3 составим схему сил.

К звеньям диады прикладываем силы тяжести, реакции отброшенных связей, силы инерции звеньев и согласно принципу Даламбера записываем векторное уравнение равновесия:

, (4.5)

где - сила тяжести противовеса, Н;

- реакция со стороны отброшенного звена 4, ;

- сила инерции центра масс звена 3;

- реакция со стороны отброшенного звена 1;

- реакция со стороны отброшенного звена 5.

Сила инерции центра масс звена 3 направлена противоположно ускорению точки F ( ) и определяется по формуле:

. (4.6)

кН.

Анализируя векторное уравнение (4.5) видим, что первые три слагаемых известны и по направлению и по величине, реакция известна только по направлению ( ), а реакция не известна ни по направлению, ни по величине. Таким образом, в векторном уравнении (4.5) три неизвестных величины и графически такое уравнение не решается. Поэтому составляем дополнительное уравнение равновесия статики для определения величины реакции , сумму моментов всех сил относительно точки С.



, (4.7)

где: , кН м .

кН м.

откуда находим :






Рисунок 7 – Схема сил, действующих на звенья 2 и 3

После этого в уравнении (4.5) остается только две неизвестных и такое векторное уравнение можно решить графически.

.

Определим масштаб плана сил диады из следующего выражения:

, (4.8)

где мм - отрезок на плане сил, изображающий .

.

Остальные известные усилия переводим в соответствующие отрезки на плане сил. План сил диады (звенья 2 и 3) в выбранном масштабе приведен на листе 2 графической части курсового проекта. В результате получены длины отрезков изображающих неизвестные реакции в кинематических парах диады.
Измерив получившиеся отрезки и умножив их на масштаб построения, получаем величины реакций в кинематических парах:

;

Реакции в кинематической паре В равны между собой по абсолютной величине и равны модулю реакции .

(4.9)



Рисунок 8 – План сил диады (звенья 2,3)