Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

Силовой анализ четырехзвенного кулачкового механизма

Ермолаева Н.Ю. 1 Суджаян А.А. 1
1 Новокузнецкий филиал-институт ФГБОУ ВПО «Кемеровский государственный университет»
1. Патент № 2456491. Четырехзвенный кулачковый механизм / Дворников Л.Т., Ермолаева Н.Ю. – № 2010145405; Приоритет 08.11.2010; опубл. 20.07.2012, Бюл. № 20.

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

При вращении кулачка 1 движение передается через промежуточное звено 2 на толкатель 3, к которому приложена сила сопротивления F. Обратимся к силовому анализу механизма, то есть рассмотрим алгоритм нахождения сил реакций во всех кинематических парах.

ermolaeva1.wmf

Рис. 1. Четырехзвенный кулачковый механизм

Так как линии действия сил реакции prob001.wmf и prob002.wmf пересекаются в точке S1, то, рассматривая равновесие звена 2, из условия равенства нулю моментов всех сил относительно точки S1 (prob003.wmf) находим величину prob004.wmf составляющей силы реакции prob005.wmf. Из уравнения равновесия всех сил для звена 3 (prob006.wmf) находятся силы реакции prob007.wmf и prob008.wmf, тогда prob009.wmf=prob010.wmf+prob011.wmf. Из уравнения равновесия сил для звена 2 (prob012.wmf) находятся силы реакции prob013.wmf и prob014.wmf.

Далее, из уравнения моментов всех сил относительно точки О для кулачка 1 (prob093.wmf) находим величину уравновешивающего момента Му, а из уравнения равновесия сил (prob094.wmf) – реакцию prob095.wmf.

При определении реакции prob096.wmf из условия (prob097.wmf) следует, что расстояние h=0, то есть точка приложения силы prob098.wmf оказалась лежащей вне стойки (в шарнире С). В действительности же сила prob099.wmf должна быть приложена в зоне контакта стойки и толкателя. Момент силы prob100.wmf удобно заменить моментом пары сил (prob101.wmf и prob102.wmf) (рис. 2), и из уравнения М(R03(1); R03(2)) = МТ(R03) найти величины сил prob103.wmf и prob104.wmf.

ermolaeva2.wmf

Рис. 2 Замена момента силы prob105.wmf моментом пары сил (prob106.wmf и prob107.wmf)

Таким образом, после нахождения точки S1 на пересечении линий действия сил реакции prob108.wmf и prob109.wmf, определяются силы реакции во всех кинематических парах механизма. Найденные величины сил реакции могут быть использованы в дальнейшем для определения сил трения в кинематических парах.


Библиографическая ссылка

Ермолаева Н.Ю., Суджаян А.А. Силовой анализ четырехзвенного кулачкового механизма // Современные наукоемкие технологии. – 2013. – № 8-2. – С. 263-263;
URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=32183 (дата обращения: 29.03.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674