Кинетостатический анализ механизма

Определение исходных данных для кинетостатического анализа

На механизм действуют активные нагрузки: силы веса, главные векторы сил инерции, главные моменты сил инерции, сила полезного сопротивления, уравновешивающая сила.

Силы тяжести:

G₁ = m₁g = 2,5 ∙ 9,8 = 24,5 Н.

G₂ = m₂g = 5,0 ∙ 9,8 = 49 Н.

G₃ = m₃g = 5,0 ∙ 9,8 = 49 Н.

m₁, m₂, m₃ – массы стержней.

Сила тяжести прикладывается в центре тяжести каждого стержня, направлена вертикально вниз.

Главные векторы сил инерции:

F_ин1 = m₁ = 2,5 ∙ 72,5 = 181,3 Н.

F_ин2 = m₂ = 5,0 ∙ 123,2 = 616 Н.

F_{ин 3} = m₃ = 5,0 ∙ 47,8 = 239 Н.

Главный вектор сил инерции прикладывается в центре тяжести каждого стержня, направлен в сторону противоположную направлению ускорения центра тяжести.

Главные моменты сил инерции:

M_ин1 = I_s1 = 0 т.к.

M_ин2 = I_s2 = 2,1 ∙ 241,4 = 506,9 Н∙м

M_{ин 3} = I_s3 = 2,5 ∙ 98,9 = 247,3 Н∙м

I_s1 – момент инерции звена 1 относительно оси, проходящей через центр масс звена 1 перпендикулярно к плоскости движения.

I_s2 - момент инерции звена 2 относительно оси, проходящей через центр масс звена 2 перпендикулярно к плоскости движения.

I_s3 - момент инерции звена 3 относительно оси, проходящей через центр масс звена 3 перпендикулярно к плоскости движения.

, , - угловые ускорения звеньев.

Главный момент сил инерции направлен в сторону противоположную направлению углового ускорения

Сила полезного сопротивления – F_пс – сила приложена в точке D и направлена в сторону противоположную направлению скорости точки D.

Уравновешивающая сила – F_ур – требуется определить. Сила приложена в точке А перпендикулярно кривошипу. Направление силы выбираем произвольно. Если направление будет выбрано не правильно, то числовое значение силы в результате расчета получится со знаком минус. Это будет означать, что направление силы противоположно указанному на расчетной схеме.

В результате кинетостатичекого (силового) анализа требуется определить силу F_ур и силы, действующие в шарнирах.