Силовое исследование проводится для определения сил реакции в кинематических парах и усилий, действующих на отдельные звенья. Оно необходимо для последующего расчета звеньев и элементов кинематических пар на прочность и определения коэффициента полезного действия машины.
Силовой расчет проводится согласно формуле строения механизма, начиная с самой отдаленной от ведущего звена группы Ассура, и завершается расчетом ведущего звена. Расчет проводим для третьего положения механизма — рабочего хода.
Определение действующих сил
На звенья кривошипно-ползунного механизма поперечно-строгального станка действуют силы тяжести Fg сила полезного сопротивления Fпс и инерционные силы, включающие в себя силы инерции Fi и моменты Mi их пар (инерционные моменты). Эти силы определяются соответственно по следующим формулам:
Fg= m· g.
Fi= - m· as.
Mi= - JS • е где m-масса звена, кг.
Js — момент инерции звена относительно оси, проходящей через центр масс и направленной перпендикулярно к плоскости движения, кг· м2;
аs — ускорение точки S-центра масс звена, м/с2;
е — угловое ускорение звена, рад/с2.
Знак минус означает, что Fi и Мi имеют направления, обратные ускорению as и угловому ускорению е.
На листе 3 построим схему механизма для выбранного положения механизма и соответствующий ему план ускорения.
Для удобства воспользуемся принятым при кинематическом анализе масштабным коэффициентом мl и ма=0,35
На схему механизма нанесем все действующие силы и моменты.
