V Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2013

Кинематическая схема четырехзвенного кулачкового механизма, защищенная патентом [1], показана на рисунке 1.

При вращении кулачка 1 движение передается через промежуточное звено 2 на толкатель3, к которому приложена сила сопротивления F. Обратимся к силовому анализу механизма, то есть рассмотрим алгоритм нахождения сил реакций во всех кинематических парах.

 

Так как линии действия сил реакции и пересекаются в точке S₁, то, рассматривая равновесие звена 2, из условия равенства нулю моментов всех сил относительно точки S₁ () находим величину составляющей силы реакции . Из уравнения равновесия всех сил для звена 3 () находятся силы реакции и , тогда =+. Из уравнения равновесия сил для звена 2 () находятся силы реакции и .

 

Рисунок 1 – Четырехзвенный

кулачковый механизм

Далее, из уравнения моментов всех сил относительно точки О для кулачка 1 () находим величину уравновешивающего момента М_у , а из уравнения равновесия сил () -- реакцию .

При определении реакции из условия () следует, что расстояние h=0, то есть точкаприложения силы оказалась лежащей вне стойки (в шарнире С). В действительности же сила должна быть приложена в зоне контакта стойки и толкателя. Момент силы удобно заменить моментом пары сил ( и ) (рис. 2), и из уравнения М(R₀₃₍₁₎;R₀₃₍₂₎) = М_Т(R₀₃)найти величины сил и .

Рисунок 2 – Замена момента силы моментом пары сил ( и )

Таким образом, после нахождения точки S₁ на пересечении линий действия сил реакции и , определяются силы реакции во всех кинематических парах механизма. Найденные величины сил реакции могут быть использованы в дальнейшем для определения сил трения в кинематических парах.

Список литературы:

1. Патент № 2456491. Четырехзвенный кулачковый механизм / Дворников Л.Т., Ермолаева Н.Ю. – № 2010145405; Приоритет 08.11.2010; опубл. 20.07.2012, Бюл. №20.

Код для цитирования: Скопировать