Задача силового анализа действующих на механизм

Сентябрь 6, 2022

Главная
Алгебра
Задача силового анализа действующих на механизм

Содержание

2. Определение уравновешивающей силы методом построения планов сил Всякий механизм, обладающий одной степенью подвижности и находящийся под
3. Задачей силового анализа механизма является определение сил, действующих на звенья механизма, реакций в кинематических парах и
4. Находить неизвестные реакции в кинематических парах, можно пользуясь уравнениями статики, поэтому такой силовой анализ называется кинетостатическим.
5. Определим реакции в кинематический парах R12;R23;R01;R03 и уравновешивающий момент для механизма двигателя Му. Известными величинами являются:
6. Произведем силовой анализ кривошипно-ползунного механизма двигателя внутреннего сгорания для заданного положения. Определение сил тяжести звеньев Силы
7. Площадь поперечного сечения цилиндра Сила давления газов на поршень В Определение результирующих сил инерции Сила инерции
8. Определение силы давления газов на поршень Теоретическая (пунктир) и действительная (сплошные линии) индикаторные диаграммы 4—тактного двигателя:
9. Силовой анализ группы Ассура 2-3 принцип Даламбера: систему можно рассматривать без нарушения движения или покоя, если
10. Выбирается масштабный коэффициент для построения: где Fmax – величина наибольшей силы; f - длина отрезка, который
11. Силовой анализ ведущего звена (кривошипа)
13. Скачать презентацию

Слайд 2

Определение уравновешивающей силы методом построения планов сил
Всякий механизм, обладающий одной степенью

подвижности и находящийся под действием заданной системы внешних сил, можно считать находящимся в равновесии, если к одному из его звеньев приложить уравновешивающее эту систему усилие.

Уравновешивающим силовым фактором может быть либо некоторая условная уравновешивающая сила Ру, либо уравновешивающая пара сил с моментом Му.

Последовательность силового анализа механизма:

1. Произвести структурный анализ механизма.

2. Произвести кинематический анализ.

3. Найти силы тяжести, силы инерции, момент от пар сил инерции, силу давления газов.

4. К наиболее удаленной от механизма первого класса группе Ассура приложить найденные силы и реакции.

5. Найти реакции с помощью многоугольника сил.

6. Произвести анализ механизма первого класса, найти реакции, уравновешивающую силу и уравновешивающий момент.

Слайд 3

Задачей силового анализа механизма является определение сил, действующих на звенья механизма,

реакций в кинематических парах и уравновешивающих сил (уравновешивающих моментов). Полученные при анализе силы являются исходными для расчета на прочность и износ деталей и узлов механизма, при подборе мощности привода, расчете механического КПД.
Для определения реакций в кинематических парах удобно пользоваться принципом Даламбера, который можно сформулировать так: «Можно отдельно рассматривать часть механизма, как будто она продолжает находиться в работающем или покоящемся механизме, в том случае, если приложить к ней все действующие силы, а в «разорванные» кинематические пары реакции».
Если часть механизма рассматривается без нарушения ее движения или покоя, то для нее верны уравнения статики:
где: - силы, действующие на часть механизма, включая реакции;
- моменты сил, относительно какой либо точки.

Слайд 4

Находить неизвестные реакции в кинематических парах, можно пользуясь уравнениями статики, поэтому

такой силовой анализ называется кинетостатическим.
При кинетостатическом анализе механизм рассматривается последовательно по частям. Этими частями являются группы Ассура и механизм первого класса. Это удобно ввиду того, что число уравнений статики для группы Ассура равно числу неизвестных реакций, которые в таком случае легко находятся.
Кинетостатический анализ в первом приближении производится без учета сил трения в кинематических парах, ввиду их малости.

Слайд 5

Определим реакции в кинематический парах R12;R23;R01;R03 и уравновешивающий момент для механизма

двигателя Му. Известными величинами являются: масса m3 поршня 3, диаметр d цилиндра, масса m2, длина lВА и момент инерции J2 шатуна 2, длина кривошипа lОА, давление в цилиндре рiВ, а также постоянная угловая скорость ω1 кривошипа 1. Центры масс звеньев 1, 2, 3 лежат соответственно в точках О, S2, В.
Силы тяжести звеньев 2 и 3 определяются по формулам: G2 = m2 ⋅ g, G3 = m3 ⋅ g,
где g=9,8 м/с^2 - ускорения свободного падения.
Силы тяжести звеньев направляются вертикально вниз.
Силы инерции звеньев 2 и 3 определяются по формулам:
Fи2 = m2 ⋅aS2 , Fи3 = m3 ⋅ ab,
где: aS2, ab, - ускорения центров масс звеньев 2 и 3, определенные в ходе кинематического анализа.
Силы инерции звеньев направляются противоположно соответствующим ускорениям.

Слайд 6

Произведем силовой анализ кривошипно-ползунного механизма двигателя внутреннего сгорания для заданного положения.

Определение сил тяжести звеньев

Силы тяжести шатуна 2 и поршня 3
определяются по формулам:

где g - ускорение свободного падения g = 9,8

Слайд 7

Площадь поперечного сечения цилиндра
Сила давления газов на поршень В
Определение результирующих сил

инерции

Сила инерции шатуна 2 определятся по формуле

Сила инерции поршня 3 определятся

Момент пар сил инерции шатуна 2 определятся по формуле

Угловое ускорение определятся по формуле

Момент удобно представить в виде пары сил, приложенных в точках А и В шатуна 2, перпендикулярно ему.

Силы инерции звеньев направляются противоположно
соответствующим ускорениям.

Момент инерции направляется противоположно
соответствующему угловому ускорению.

Слайд 8

Определение силы давления газов на поршень
Теоретическая (пунктир) и действительная (сплошные линии)

индикаторные диаграммы 4—тактного двигателя: ra — линия впуска; ac — линия сжатия; cz — линия сгорания; zb — линия расширения; br — линия выпуска; P давление; V — объём

Такты: 1.Всасывание горючей смеси (0º -180º). 2.Сжатие (180º-360º). 3.Рабочий ход (360º-540º). 4.Выхлоп (540º-720º).

Слайд 9

Силовой анализ группы Ассура 2-3
принцип Даламбера:
систему можно рассматривать без нарушения движения

или покоя, если при отсоединении от механизма приложить к ней все силы, включая силы инерции и силы реакции в разрушенных шарнирах.

Слайд 10

Выбирается масштабный коэффициент для построения:
где Fmax – величина наибольшей силы;
f

- длина отрезка, который будет изображать силу на плане сил.

Построение многоугольника сил

Для определения длин векторов, величины сил делят на μF.
Силовой многоугольник строится в соответствии с условием , поэтому он
должен быть замкнутым. Вначале в любом порядке откладываются известные по
направлению и величине векторы, затем многоугольник замыкается линиями действия неизвестных векторов и R03, которые при пересечении ограничивают друг друга по длине.
Направления и R03 указывают так, чтобы многоугольник можно было «обойти» в одну сторону по направлению стрелок. Силы Pми2 можно не учитывать, поскольку при построении они уравновешивают друг друга.

Геометрическим сложением векторов и на силовом многоугольнике получают вектор R12.

Слайд 11

Задача силового анализа действующих на механизм

Содержание

Определение уравновешивающей силы методом построения планов силВсякий механизм, обладающий одной степенью

Задачей силового анализа механизма является определение сил, действующих на звенья механизма,

Находить неизвестные реакции в кинематических парах, можно пользуясь уравнениями статики, поэтому

Определим реакции в кинематический парах R12;R23;R01;R03 и уравновешивающий момент для механизма

Произведем силовой анализ кривошипно-ползунного механизма двигателя внутреннего сгорания для заданного положения.

Площадь поперечного сечения цилиндраСила давления газов на поршень ВОпределение результирующих сил

Определение силы давления газов на поршеньТеоретическая (пунктир) и действительная (сплошные линии)

Силовой анализ группы Ассура 2-3принцип Даламбера:систему можно рассматривать без нарушения движения

Выбирается масштабный коэффициент для построения:где Fmax – величина наибольшей силы; f

Силовой анализ ведущего звена (кривошипа)

Похожие презентации

Определение уравновешивающей силы методом построения планов сил
Всякий механизм, обладающий одной степенью

Площадь поперечного сечения цилиндра
Сила давления газов на поршень В
Определение результирующих сил

Определение силы давления газов на поршень
Теоретическая (пунктир) и действительная (сплошные линии)

Силовой анализ группы Ассура 2-3
принцип Даламбера:
систему можно рассматривать без нарушения движения

Выбирается масштабный коэффициент для построения:
где Fmax – величина наибольшей силы;
f