Определение сил и моментов сил инерции

Силы инерции и моменты сил инерции возникают при изменении скорости движения звеньев. Силы инерции препятствуют движению при ускорении и способствуют ему при замедлении. Формулы для определения:

силы инерции звена

F_ui=-m_i⋅a_si;

момента сил инерции

M_ui=-I_si⋅ε_i

 

где

m_i – масса звена;

I_si – центральный момент инерции;

a_si – ускорение центра масс звена.

Знак «-» показывает, что вектор F_ui направлен против вектора ускорения a_si (определяют из плана ускорений), а M_ui – против углового ускорения i - го звена.

Силовой расчет механизма по методу Бруевича Н.Г.

 

В основу расчета положен принцип кинетостатики: если ко всем внешним действующим на звенья механизма силам добавить силы инерции и моменты сил инерции, то механизм будет находиться в состоянии статического равновесия.

 

Силовой расчет проводится по группам Ассура, начиная с наиболее удаленной от начального механизма. Заканчивается рассмотрением кривошипа, входящего в начальный механизм, для которого определяют уравновешивающую силу или уравновешивающий момент.

 

Для различных структурных групп Ассура разработаны специальные методы их силового исследования. В таблица 3 приведены рекомендации по анализу структурных групп II класса 1, 2, 3, 4, 5 видов.

 

 

Таблица 3 – Силовой анализ групп Ассура II класса

 

Вид группы	Заменить реакцию R12 составляющими n и τ Заменить реакцию R43 составляющими n и τ	Составить	Определить
группа 1 вида
	Заменить реакцию R12 составляющими	Составить	Определить
группа 2 вида
	Заменить реакцию R12 составляющими	Составить	Определить
группа 3 вида
группа 4 вида
группа 5 вида

 

Рассмотрим последовательность силового расчета для заданного примера (рисунок 1). Все группы Ассура и кривошип начального механизма вычерчиваем отдельно (в масштабе) в том положении, которое они занимают на механизме в рассматриваемый момент времени.

Прикладываем к ним все силовые факторы, включая реакции в кинематических парах. Реакции во вращательных парах (шарнирах) неизвестны по величине и направлению, поэтому первоначально направляем их произвольно. Реакция в поступательной паре (ползуне) направлена перпендикулярно направляющей (т.к. вначале расчет ведется без учета сил трения), но неизвестны величина и точка приложения этой реакции.

 

 

Сила полезного сопротивления F_п.с. всегда направляется против скорости точки приложения этой силы, а момент сил полезного сопротивления М_п.с. – против угловой скорости звена приложения этого момента.