Определение уравновешивающей силы посредством рычага жуковского

Лабораторная работа № 6

Для кривошипно-ползунного механизма найти величину уравновешивающей силы Р_у, а также уравновешивающий момент М_у. AD = DB. Сила F₂ направлена вертикально вниз. Ведущее звено – ОА. Необходимые данные приведены в таблице 1. Схема механизма дана на рис.1.

Пример. Для кривошипно-ползунного механизма (рис. 2а) найти величину уравновешивающей силы Р_у, приложенной к оси шарнира В перпендикулярно к направлению АВ, а также уравновешивающий момент

М_у, приложенный к звену 1. Рассмотреть случай, когда угол j₁ = 45^о. Нагрузка звеньев: к звену 3 приложена сила Р₃=100 Н, к звену 2 приложены сила Р₂ = 50 Н, направленная под углом a₂ = 60^о к линии ВС, и момент М₂ = 3,0 Н×м.

2) Строим повернутый план скоростей (рис. 2, б) по уравнению

Методом подобия находим на плане точку S₂ приложения силы

3) Со схемы механизма переносим на план скоростей параллельно самим себе силы в одноименные точки плана. Предварительно момент М₂ представляем в виде пары сил и , приложенных в точках В и С, с плечом пары, равным l_BC; модуль этих сил будет равен

= 20 Н.

4) На плане скоростей (рис. 2 б) находим плечи сил, перенесенных на него, относительно полюса р.

5) Составляем уравнение моментов сил, перенесенных на план скоростей, относительно его полюса р:

(так как h_y = pb и h₃ = pc).

Отсюда находим величину уравновешивающей силы:

= 82,1 Н.

Необходимый уравновешивающий момент будет равен

М_у = Р_у l_АВ = 82,1×0,05 = 4,105 Н×м.

Задание

Примечание. 1. Отрицательные значения h откладываются вверх от оси х (рис.1).

2. Отрицательные значения М означают, что момент направлен в сторону, противоположную изображению на рис.1.