Анализ уравновешенности кривошипно-ползунного механизма привода режущего аппарата методом векторов главных точек

Обоснование. При движении кривошипно-ползунного механизма привода режущего аппарата навесной косилки, различные точки его звеньев движутся с ускорениями, в результате чего возникают силы инерции, которые вызывают дополнительные нагрузки в кинематических парах, существенно влияющие на прочность всех элементов конструкции. Снизить действующую динамическую нагрузку можно за счет уравновешивания инерционных сил и моментов, что достигается за счет рационального размещения и подбора масс соответствующих противовесов.

Цель работы. В специальной технической литературе уравновешивание механизмов методом векторов главных точек не нашло широкого распространения в виду того, что для эффективного применения данного метода требуются соответствующие математические модели рычажных механизмов, основанные на векторном анализе. Совместное применение данного метода с представленной в работе математической моделью кривошипно-ползунного механизма, основанного на применение векторного анализа, открывает новые возможности исследования в данном направлении.

Методы. Представлена математическая модель кривошипно-ползунного механизма привода режущего аппарата, основанная на применении векторного анализа, который долгое время успешно применяется автором при проектировании различных рычажных механизмов. Предлагаемый метод векторного анализа базируется на методе преобразования координат.

Результаты. Представленная математическая модель кривошипно-ползунного механизма привода режущего аппарата позволила описать кинематику всех его характерных точек, определить траекторию движения вектора общего центра масс и его ускорение. С помощью метода векторов главных точек был проведен анализ уравновешенности рассматриваемого механизма, а также подобраны параметры противовесов (массы и плечи их установки) на продолжении звеньев, позволив обеспечить полное статическое и три случая частичного уравновешивания механизма. Кроме того, были получены различные графические зависимости.

Заключение. Применение метода векторов главных точек совместно с разработанной математической моделью кривошипно-ползунного механизма привода режущего аппарата, основанной на применении векторного анализа, позволило провести анализ уравновешенности рассматриваемого механизма, а также осуществить полное и три случая его частичного статического уравновешивания.