ПЛОСКОГО РЫЧАЖНОГО МЕХАНИЗМА

1. Разложить схему механизма на структурные группы и начать силовой расчет с последней, считая от ведущего звена. Потом переходят к следующей группе и так далее в соответствии с формулой строения механизма, завершая расчет силовым анализом ведущего звена.

2. Рассмотреть равновесие структурной группы и входящих в нее звеньев с приложенными к ним внешними силами, причем влияние отброшенных связей заменяется реакциями.

Для вращательной кинематической пары направление реакции неизвестно. Поэтому её заменяют двумя составляющими: вдоль звена – нормальной и перпендикулярно звену – тангенциальной . Из условия, что сумма моментов всех сил, приложенных к звену, относительно внутренней кинематической пары равна нулю, находится тангенциальная составляющая во внешних парах. Затем строится план сил для структурной группы, из которого находятся нормальные составляющие реакций этих внешних кинематических пар. Для определения реакции во внутренней кинематической паре структурной группы необходимо рассмотреть равновесие любого из звеньев группы: если рассматривается равновесие звена i, то находят реакцию , если звена j - то . Так как = - , то обычно рассматривают равновесие того звена, к которому приложено меньше сил.

В случае поступательной кинематической пары шарнир обычно размещают посередине длины ползуна. Тогда к ползуну со стороны направляющей будет приложена реакция перпендикулярно этой направляющей и проходящей через центр шарнира. Далее, используя условия равновесия структурной группы и звеньев, находят неизвестные реакции.

3. Завершить расчет следует силовым анализом ведущего звена с приложенной к нему уравновешивающей силой P_у или уравновешивающим моментом М_у. Здесь подразумевается, что ведущее звено вращательное.

Механизм первого класса имеет одну степень свободы и для равновесия ведущего звена требуется приложить к нему уравновешивающую силу или момент. Эта сила или момент уравновешивают действие всех сил и моментов, приложенных к звеньям механизма, и представляют собой движущую силу, если кривошип приводится в движение с помощью зубчатой передачи, или движущий момент – если с помощью приводной муфты. Уравновешивающую силу принято прикладывать в общем случае перпендикулярно кривошипу и к его концу. Таким образом, линия действия этой силой известна, и ее величина найдется из равенства нулю суммы моментов сил относительно центра вращения кривошипа. Из этого же условия равенства нулю суммы моментов всех сил относительно опоры кривошипа находится и уравновешивающий момент. Реакцию в этом центре, т. е. в опоре, можно найти из плана сил для ведущего звена. Уравновешивающая сила и уравновешивающий момент связаны между собой простой зависимостью:

М_у = Р_у × l,

где l – длина кривошипа.