Способ определения реакций в парах одноподвижного механизма технологической машины

Выполнен анализ графоаналитического и аналитических методов определения реакций в кинематических парах одноподвижных механизмов. Графоаналитический отличается наглядностью, его применение предполагает многократное воспроизведение ряда действий. Аналитические методы основаны на составлении уравнений равновесия для отдельного звена или для структурной группы механизма. Они применяются, как правило, для оценки влияния силы полезного сопротивления и изменения угла передачи движения на значения реакций в парах одноподвижных механизмов. Чтобы оценить влияние сил тяжести звеньев и изменение угла передачи движения на значения сил в парах одноподвижного механизма, разработан способ определения реакций в таких парах, практическое применение которого предполагает синхронное использование программ AutoCAD и Mathcad. Отличие способа от известного графоаналитического метода заключается в следующем. Для структурной группы Л. В. Ассура не строится многоугольник сил, непосредственно на ней измеряются углы. Так, получают значения углов между линиями действия сил тяжести шатуна, коромысла и направлением тангенциальных составляющих реакций в парах кривошип-шатун и коромысло-стойка соответственно. Применительно к структурной группе М. З. Коловского строят треугольник сил и устанавливают значение угла между линией действия силы тяжести кривошипа и направлением полной реакции в паре кривошипшатун. Полные реакции в парах одноподвижного механизма максимальны в положении, когда угол передачи движения минимален. В этом положении механизма кривошип продолжает линию центров. Реакция в паре шатун-коромысло, в отличие от сил в других парах, возрастает как при увеличении угла передачи движения, так и при его снижении.

1. Артоболевский С. И. Теория механизмов и машин. Москва: Высшая школа, 1968. 366 с.

2. Andrienko P. A., Evgrafov A. N., Kozlikin D. P., Semenov Yu. A., Semenova N. S. Graph-Based Structural Analysis of Kinetic Art Mechanisms on the Example of a Moving Horse Mechanism. Mechanism and Machine Science. 2022. 108 MMS. P. 141–149.

3. Теория механизмов и машин / М. З. Коловский [и др.]. Москва: Изд. центр «Академия», 2013. 560 с.

4. Мацюк И. Н., Шляхов Э. М. Принцип возможных перемещений в исследовании механизмов // Теория механизмов и машин. 2014. Т. 12. № 1 (23). С. 51–58.

5. Семенов Ю. А., Семенова Н. С. Динамический анализ механизмов // Теория механизмов и машин. 2015. Т. 13. № 4 (28). С. 29–34.

6. Семенов Ю. А., Семенова Н. С. Силовой расчет механизма с учетом сил трения // Теория механизмов и машин. 2016. Т. 14. № 3 (31). С. 135–144.

7. Анализ влияния длин звеньев шатуна и коромысла на функцию положения плоского четырехзвенного механизма / А. Д. Джураев, Ш. Х. Мадрахимов, М. А. Мансурова, З. М. Умарова // Теория механизмов и машин. 2016. Т. 14. № 1 (29). С. 21–29.

8. Evgrafov A. N., Petrov G. N., Evgrafov S. A. Algorithm of Determining Re- actions in Hinge Joints of Linkage Mechanisms with Non-ideal Kinematic Pairs / Lec- ture Notes in Mechanical Engineering. 2021. P. 71–79.

9. Beitelschmitd M., Dresig H. Machinendynamic. Aufgaben und Beispiele. Berlin. Heidelberg: Springer, 2015. S. 407.

10. Vulfson I. I. Dynamics of cyclic machines. Series: Foundations of Engineering Mechanics. Springer Verlag, 2015. P. 390.