Другие предметы \ Теория механизмов и машин

Зубчатый механизм. Кулачковый механизм. Структурный кинематический и кинетостатический анализ плоского рычажного механизма. Расчет маховика, страница 8

Методом графического интегрирования диаграммы строится диаграмма работ движущих сил в масштабе :

(91)

где -полюсное расстояние, мм.

Кривую заменяют ступенчатой диаграммой таким образом, чтобы на каждом из 12 участков криволинейные треугольники или трапеции заменялись равновеликими треугольниками. Ординату прямоугольника назначают так, чтобы площадки, расположенные выше и ниже горизонтали, проведенной от ординаты, были одинаковой площади.

Выбирается на оси абсцисс слева от начала координат полюс Р на полюсном расстояние H₁ = 40 ммСоединив полюс с ординатами прямоугольников, получают лучи, которые параллельно переносят на диаграмму работ. При установившемся движении за один оборот кривошипа работа движущих сил равна работе сил сопротивления, т.е. , а диаграмму получают, соединяя начало и конец диаграмма .

2.2. Построение диаграмм приращения кинетических энергий и приведенных моментов инерции.

Разность работ движущих сил и сил сопротивления согласно теореме об изменении кинетической энергии системы равна приращению кинетической энергии всех звеньев механизма:

. (92)

Диаграмма приращения кинетической энергии строится в масштабе .

Приращение кинетической энергии начального звена (кривошипа) с маховиком определяется по методу Н. И. Мерцалова из диаграммы разности кинетических энергий:

(93)

Построение диаграммы приведенного момента инерции осуществляем в масштабе :

(94)

где -максимальная ордината диаграммы, мм.,

- максимальный момент инерции,

Значения приведенных моментов инерции берем из таблицы 1.10.

Приведенный момент инерции определяется из равенства кинетической энергии звена приведения и суммы кинетических энергий всех подвижных звеньев механизма:

, (95)

где k– количество звеньев, кроме звена приведения (k = 4);

l – количество звеньев, совершающих плоское движения (l = 2).

Для своего положения кривошипа рассчитываем приведенный момент инерции:

; (96)

;

Погрешность расчетного приведенного момента инерции определяем по формуле:

Так как разница менее 5%, то значит расчет выполнен правильно.

2.3. Определение момента инерции маховика методом Н.И. Мерцалова

Диаграмма является одновременно диаграммой в масштабе :

; (97)

Для определения величин приращения кинетической энергии всех звеньев механизма, исключая ведущие, через точку диаграммы , имеющую наименьшее значение, проводим ось , параллельно оси , от которой замеряются величины ординат кривой .

Величина есть наибольший перепад кинетической энергии. Графически она определяется следующим образом:

1) Из диаграммы избыточных работ вычитают ординаты диаграммы , помноженные на отношение масштабов:

В результате вычитания получается диаграмма

2) Касательно к диаграмме в точках максимума и минимума проводят две горизонтальные прямые до пересечения с осью ординат в точках а и б. Отрезок а-б соответствует наибольшему перепаду кинетической энергии, который должен взять на себя маховик.