Динамический синтез рычажного механизма

Страницы работы

Фрагмент текста работы

3.  Динамический синтез рычажного механизма.

   Внутри цикла установившегося движения угловая скорость начального звена машины  периодически  изменяется  из-за постоянного изменения нагрузок, что приводит к нежелательной  неравномерности движения. Неравномерность  движения начального звена характеризуется коэффициентом  неравномерности  движения d, который не должен превышать допустимого значения   [d] . Для снижения  колебаний  угловой скорости  начального  звена  до допустимых пределов в машине предусматривают маховик , который с целью уменьшения  его размеров  устанавливают на быстроходном валу.

При определении момента инерции маховика вместо реального механизма рассматривают его одномастную динамическую модель . Динамическая модель  механизма состоит из одного звена , к которому приложены  движущие силы  Мпд, а также приведены все  силы Мпс, действующие  на звенья машины и моменты инерции звеньев IM.

3.1 Нахождение приведенного момента инерции и его производной.

(3.1)

 

  Приведенный момент инерции определяется по формуле 

где n – число подвижных звеньев, массы и моменты инерции которых заданы, mi – масса i-го звена; ISi – момент инерции i-го звена относительно оси, проходящей через центр масс; S¢ix , S¢iy – проекции на оси координат аналога скорости центра масс i–го звена;     φ¢i – аналог угловой скорости i–го звена.

Для данного механизма имеются следующие данные:

m2=14 кг                        Is2=0.4 кг2

m3= 20 кг                      Is3=1.0 кг2

m5 =22 кг                        Id=0.03 кг*м2

 wd=260 рад/c

 



Для рассматриваемого механизма уравнение (3.1) принимает вид:

где


Дифференцируя по обобщенной координате j1 выражение (3.2), находим

производную приведенного момента инерции

(3.3)

 

 




Подставив в (3.2) и (3.3) конкретные данные для механизма, находящегося во втором положении, найдем что

Считаем значения In и dIn/dj1 для остальных положений механизма. Полученные данные заносим в таблицу  и по ним строим графики функции In=f(j1) и      dIn/dj1= f(j1).

3.2 Нахождение приведенного момента сил сопротивления.

 Приведенный момент сил сопротивления определяется по формуле, которая имеет следующий вид:

(3.4)

 

 


где n – общее число подвижных звеньев; m – число внешних сил F, действующих на i-е звено; Fix, Fiy – проекции силы на соответствующие оси; lix, liy – проекции на соответствующие оси координат аналога скорости точки приложения силы; q – число моментов М, действующих на i-е звено.

(3.5)

 
 Для исследуемого конвейера формула (3.4) на рабочем и холостом ходу примет вид:


 Здесь F2y, Fy – проекции на ось Y сил веса звеньев 2 и 3, которые соответственно равны:


 Сила Fc= 1500Н действует при рабочем ходе ползуна от фн дофк    

  Находим значение Мпс в третьем положении механизма


 Значения Мпс в остальных положениях механизма приведены в таблице .

3.3 Определение приращения кинетической энергии механизма.

  Построив динамическую модель исследуемого механизма, приступим к ее анализу. Анализ динамической модели будем проводить с помощью графоаналитического метода Виттенбауэра. Для построения диаграммы Виттенбауэра необходимо знать законы изменения приведенного момента инерции Iп, который найден выше, и приращения кинетической энергии DТ. найдем закон изменения приращения кинетической       энергии DТ .

   Сначала в соответствие с (4.5) и табл.12 строим график функции Мпс=f(j1) При построении графика координатную систему располагаем в начале рабочего хода исследуемого механизма . Затем находим работу Ас приведенного момента сил сопротивления Мпс. Работу Ас определяем численным интегрированием функции Мпс=f(j1). Численное интегрирование проводим, используя метод трапеций, в соответствие с которым

(3.6)

 

 


Здесь j=1,2,… номер положения механизма, для которог вычисляется работа

Похожие материалы

Информация о работе

Тип:
Расчетно-графические работы
Размер файла:
149 Kb
Скачали:
0