Приведение сил статического сопротивления к штоку двигателя. Условие равенства мощности приведенной к штоку силы Fст сумме мощностей всех сил сопротивления выключателя запишем следующим уравнением: , (5.26) где Fj – статическая сила и силы, приложенная в i-ой точке механизма; Vj – скорость точки приложения силы; Mk – момент пары сил трения в k-х шарнирах; ωk – относительная угловая скорость элементов, сопрягаемых в k-х шарнирах.
Разделив формулу (5.26) на Vш получим: , (5.27) отбросив в формуле (5.26) слагаемые, выражающие работу сил трения, и разделив оставшееся на η, для каждого из семи положений механизма получим: , (5.28) где ṼMi, ṼKi – определяются на основании таблицы 4.1; i – номер текущего положения штока; Fстi - приведенная сила сопротивления, Н; η – коэффициент полезного действия.
Коэффициент η при последовательном соединений кинематических пар определяется выражением: η=η1*η2*& #951;3…*ηn, (5.29) где η1,η2,…,ηn - КПД i-ой пары. Примем ηi для подшипника скольжения без постоянной смазки для всех положений одинаковым.
Выберем η=0.95. Тогда общий КПД всего механизма c девятью кинематическими парами: η=0.95*0.95*0.95*0.95*0.95*0.95 *0.95*0.95*0.95=0.63. Перемещение λi определяется выражением: , (5.30) где l2 – длина коромысла O3М; θi – текущее значение угла поворота коромысла отчитываемое от положения «отключено». В соответствии с выражениями (5.30) найдем значения перемещения λ, и занесем их в таблицу 5.3. Таблица 5.3. Зависимость угла поворота коромысла ЕМ и перемещения λ от положения механизма i 1 2 3 4 5 6к 6 7 θi,° 0 7.5 15 22.5 30 37 37.5 45 λi 0 0.019 0.038 0.057 0.077 0.095 0.096 0.115 Подчёркнутые в (5.28) слагаемые не учитываются лишь в том случае, если подвижный контакт не замкнут с неподвижным контактом, а рычаг О3К не касается буферной пружины.
Этому соответствует положение механизма (6к). В положении 6к проводят два вычисления Fст по формуле (5.28), без учёта подчёркнутых слагаемых и с учётом. Произведя расчет Fст(Sш), сведем полученные данные в таблицу 5.4 и построим график функции Fст(Sш) (рис. 5.5). Таблица 5.4. Зависимость приведённой силы сопротивления от положения штока i 1 2 3 4 5 6к0 6к 7 8 Sш, мм 0 15 31 47.5 64 76 76 80 95 Fст, Н 543 937 1315 1611 2126 2520 8569 9225 11970 5.7