5.5.2.1. Cỏc lực tỏc động lờn cơ cấu.
Khi làm việc cơ cấu chịu tỏc động của cỏc ngoại lực sau: - Lực phỏt động.
- Lực cản kỹ thuật.
- Trọng lượng của cỏc khõu.
Lực phỏt động thường cú dạng một mụmen lực, ký hiệu là Md , là lực từ động cơ đặt lờn khõu dẫn của cơ cấu thụng qua một hệ thống truyền dẫn. Trong bài toỏn của ta khõu dẫn là khõu CD và hệ thống truyền dẫn là hệ thống cần xilanh thuỷ lực.
Lực cản kỹ thuật là lực cần khắc phục để thực hiện quy trỡnh cụng nghệ của mỏy, lực này được đặt lờn một khõu bị dẫn của cơ cấu (đú chớnh là cỏc lực do tải trọng của cần hay cỏc lực được sinh ra trong quỏ trỡnh khoan), cỏc lực này thường được ký hiệu là Pc ,Mc .
Ngoài cỏc ngoại lực, trờn cỏc khõu chuyển động cú gia tốc cũn cú lực quỏn tớnh, lực này được ký hiệu là Pq và mụmen quỏn tớnh ký hiệu là Mq (vỡ ta coi lực quỏn tớnh này nhỏ so với cỏc ngoại lực nờn khi tớnh ta cú thể bỏ qua).
Dưới tỏc động của cỏc lực núi trờn trong cỏc khớp động của cơ cấu xuất hiện cỏc phản lực khớp động. Phản lực khớp động là lực từ một thành phần khớp động tỏc động lờn thành phần khớp động được nối với nú trong khớp động. Gọi Ri,i+1 là phản lực từ khõu i tỏc động lờn khõu i + 1 thỡ phản lực từ khõu i + 1 tỏc động lờn khõu i là
i i R+1, , ta cú: 1 ,i+ i R =-Ri+1,i Phản lực khớp động gồm thành phần: ỏp lực khớp động và lực ma sỏt trong khớp động. Áp lực khớp động là thành phần mà cụng trong chuyển động tương đối giữa cỏc thành phần khớp bằng khụng, thành phần cũn lại là lực ma sỏt trong khớp động. Lực ma sỏt trong khớp động là một lực cản cú hại (khỏc với lực cản kỹ thuật là lực cản cú ớch), cụng của lực ma sỏt trong khớp động khụng cú tỏc dụng gỡ khỏc ngoài việc làm mũn và làm núng cỏc thành phần khớp.
3.5.2.2. Nội dung của bài tớnh phõn tớch lực cơ cấu.
Cỏc số liệu được cho trước của bài tớnh phõn tớch lực cơ cấu là:
- Cỏc ngoại lực đặt trờn cỏc khõu.
- Cỏc thụng số động học của cơ cấu gồm.
+ Kớch thước của cỏc khõu. + Vị trớ ϕ3 của khõu dẫn.
- Cỏc thụng số quỏn tớnh gồm
+ Khối lượng mi của mỗi khõu và vị trớ trọng tõm đến khõu. Vị trớ của trọng tõm Si trờn khõu i được cho bằng vectơ lSi và hợp với vộctơ li ,một gúc βi. Cỏc giỏ trị lSi và βi = ( )lSi,li , đều được cho trước.
+ Mụmen quỏn tớnh JSi (đối với trọng tõm) của cỏc khõu cú chuyển động quay.
Với bài toỏn thiết kế 4 khõu hỡnh bỡnh hành của ta như sau: - Kớch thước cỏc khõu:
• Chiều dài khõu AB = CD = 3200 mm • Chiều dài khõu BC = AD = 1000 mm - Vị trớ ϕ3
• ϕ3 = 750
- Cỏc khối lượng m2, m3 và cỏc mụmen quỏn tớnh JS2, JS3 của khõu 2 (BC) và khõu 3 (CD).
- Cỏc chiều dài lSi (i=1, 2) cỏc gúc βi (i=1, 2) vị trớ trọng tõm của khõu 1 và khõu 2.