Определение сил и моментов сил инерции
Силы инерции и моменты сил инерции возникают при изменении скорости движения звеньев. Силы инерции препятствуют движению при ускорении и способствуют ему при замедлении. Формулы для определения:
силы инерции звена
Fui=-mi⋅asi;
момента сил инерции
Mui=-Isi⋅εi
где
mi – масса звена;
Isi – центральный момент инерции;
asi – ускорение центра масс звена.
Знак «-» показывает, что вектор Fui направлен против вектора ускорения asi (определяют из плана ускорений), а Mui – против углового ускорения i - го звена.
Силовой расчет механизма по методу Бруевича Н.Г.
В основу расчета положен принцип кинетостатики: если ко всем внешним действующим на звенья механизма силам добавить силы инерции и моменты сил инерции, то механизм будет находиться в состоянии статического равновесия.
Силовой расчет проводится по группам Ассура, начиная с наиболее удаленной от начального механизма. Заканчивается рассмотрением кривошипа, входящего в начальный механизм, для которого определяют уравновешивающую силу или уравновешивающий момент.
Для различных структурных групп Ассура разработаны специальные методы их силового исследования. В таблица 3 приведены рекомендации по анализу структурных групп II класса 1, 2, 3, 4, 5 видов.
Таблица 3 – Силовой анализ групп Ассура II класса
Вид группы | Заменить реакцию R12 составляющими n и τ Заменить реакцию R43 составляющими n и τ | Составить | Определить |
группа 1 вида | |||
Заменить реакцию R12 составляющими | Составить | Определить | |
группа 2 вида | |||
Заменить реакцию R12 составляющими | Составить | Определить | |
группа 3 вида | |||
группа 4 вида | |||
группа 5 вида |
Рассмотрим последовательность силового расчета для заданного примера (рисунок 1). Все группы Ассура и кривошип начального механизма вычерчиваем отдельно (в масштабе) в том положении, которое они занимают на механизме в рассматриваемый момент времени.
Прикладываем к ним все силовые факторы, включая реакции в кинематических парах. Реакции во вращательных парах (шарнирах) неизвестны по величине и направлению, поэтому первоначально направляем их произвольно. Реакция в поступательной паре (ползуне) направлена перпендикулярно направляющей (т.к. вначале расчет ведется без учета сил трения), но неизвестны величина и точка приложения этой реакции.
Сила полезного сопротивления Fп.с. всегда направляется против скорости точки приложения этой силы, а момент сил полезного сопротивления Мп.с. – против угловой скорости звена приложения этого момента.