Описание схемы работы машины. Шестизвенный рычажный механизм двигателя. Исходные данные для проектирования, страница 7

Тогда максимальное изменение

.

Необходимая величина постоянной части приведенной части приведенного момента инерции , обеспечивающая более равномерное вращение кривошипа 1 с заданным коэффициентом неравномерности  равна

.

Момент инерции маховика на валу кривошипа, который обеспечивает необходимую равномерность вращения

.

Выбрав форму маховика – диск диаметром

м, определяем его маховый момент и примерную массу

;

.

3.10. Динамический анализ движения машины

Необходимо определить действительные угловую скорость  и угловое ускорение  звена приведения (кривошипа 1) внутри  цикла после установки маховика, обеспечивающих расчетную величину .

Угловая скорость  может определяться из выражения кинетической энергии  вращающихся звеньев с .

.

Согласно методу Н.И. Мерцалова построенный график   является приближенно и графиком изменения угловой скорости , отсчитанной от среднего значения . Поэтому для графического определения  отрезок ab на графике  делится пополам, и из точки (ab/2) проводится горизонтальная прямая, которая соответствует значению . От этой средней прямой в расчетном положении №8 замеряем ординату  до кривой  :  мм. Тогда угловая скорость  в этом положении будет равна

, где - масштабный коэффициент угловой скорости графика :

.

Для расчетного положения №8:

.

Угловое ускорение  звена 1 определяется из уравнения движения звена приведения в дифференциальной форме

.

Отсюда

.

Для расчетного положения №8:

, где , - приведенные моменты сил движущих и сил сопротивления в расчетном положении,

 - действительная угловая скорость в расчетном положении.

  - полный приведенный момент инерции в расчетном положении,

;

 - производная от  по , определяемая графически из графика :

;

 - угол наклона касательной, проведенной к графику  в расчетном положении №8 (поз. 4, лист 1), .

4. Динамический анализ рычажного механизма

4.1 Задачи и методы динамического анализа механизма

Задачей динамического анализа исполнительного механизма (шестизвенного рычажного механизма ДВС) является:

1)  определение истинных скоростей и ускорений точек и звеньев механизма с учетом неравномерности вращения кривошипа;

2)  определение реакций во всех кинематических парах механизма и определение уравновешивающего момента, действующего на коленчатый вал ДВС со стороны отсоединенной части трансмиссии автомобиля.

Поставленные задачи решаются графо-аналитически путем построения плана положений механизма, планов скоростей и ускорений, планов сил. В основу расчетов положен кинетостатический метод, основанный на принципе Даламбера. В соответствии с этим принципом, если к числу активных сил и реакций связей, действующих на механическую систему, приложить силы инерции (главные векторы и главные моменты сил инерции) звеньев, то система рассматривается как находящаяся в равновесии и вместо уравнений движения можно записать уравнения равновесия (статики).

Для определения сил инерции необходимо знать ускорения центров масс и угловые ускорения звеньев. Поэтому силовому анализу предшествует кинематический анализ по известному закону  и  движения звена 1.

4.2 Задачи и методы динамического анализа

Расчет производится для положения №8, заданного обобщенной координатой . Изображаем схему механизма в данном положении, используя масштабный коэффициент  и чертежные отрезки АВ=40мм, BC=144мм, CD=144мм, BS2=50.5мм, рассчитанные в п. 3.4.1. Построение выполняем методом засечек для заданной обобщенной координаты (поз.1 лист 2). Значения угловой скорости и углового ускорения кривошипа 1 в положении №8 равны: . Стрелками указываем их направление на схеме. .

4.2.1 Построение плана скоростей

Для построения плана скоростей необходимо определить скорости точек B кривошипа:

Выбираем масштабный коэффициент скорости

Отрезок pb изображающий скорость точки B находится по формуле

Построение плана скоростей осуществляется в соответствии с формулой II(2,3)       I(1,6)      II(4,5).

Для группы Ассура II(2,3) запишем векторные уравнения скорости точки С: