Силовой анализ характерных структурных групп
Структурная группа 2-го класса, 1-го вида
Известны внешние силы и , а также точки их приложения К2 и К3.
Найти реакции в кинематических парах А, В и С (рис. 3.5).
Решение
1. Строим структурную группу в масштабе длин mL (рис. 3.5).
2. Наносим на неё все внешние силы и .
3. В кинематических парах А и С действие отброшенных звеньев (например, кривошипа 1 и стойки 0) заменяем силами реакций и , разложив каждую из них на нормальную и тангенциальную составляющие:
= + и = + .
4. Составляем уравнение равновесия структурной группы:
, или
. (3.1)
Рис. 3.5. План структурной группы 2-го класса, 1-го вида
5. Вычисляем величины тангециальных сил; для этого используем условие, при котром моменты сил относительно точки В, приложенных к звеньям 2 и 3, равны нулю:
, , откуда ;
, , откуда .
Следует учитывать, что если в процессе решения эти тангенциальные силы получились с отрицательным знаком, то на плане структурной группы их предварительно выбранное направление следует поменять на противоположное.
6. Неизвестные и находим путём графического изображения векторного уравнения (3.1) в масштабе, т.е. строим план сил структурной группы, для чего выбираем масштаб плана сил:
, Н/м,
где – длина вектора, мм, изображающего силу на плане сил, выбирается произвольно.
При выборе учитываются два условия: план сил должен размещаться на отведённом месте чертежа, масштаб должен быть удобен для расчётов (быть круглым числом).
Переводим (пересчитываем) силы уравнения (3.1) в векторные отрезки с длинами:
, мм;
, мм;
, мм.
Тогда уравнение (3.1) запишется в виде:
. (3.2).
Построение плана сил ведём в последовательности написания уравнения (3.2), (рис. 3.6).
7. Вычисляем реакции:
,
где длины отрезков и берем в мм из плана сил.
8. Определяем реакцию в кинематической паре В, для чего составляем векторное уравнение равновесия звена 2 или звена 3. Например, условие равновесия звена 2 можно записать в виде:
, (3.3)
где R3-2 – сила реакции в кинематической паре В.
Так как и известны, то, построив план сил звена 2 (рис. 3.7) и графически изобразив уравнение (3.3), получим силу :
.
Рис. 3.6. План сил звена 2
Рис. 3.7. План сил структурной группы
Дата добавления: 2021-12-14; просмотров: 287;