Кинематический и силовой расчёт механизма. Определение осевого момента инерции маховика. Проекти (стр. 3 из 6)

Знаходимо дійсне значення реакції R₆₁:

1.7 Важіль Жуковського.

Візьмемо план швидкості для першого положення і повернемо його на 90°. Знесемо на нього усі зовнішні сили. Сума моментів відносно полюса дасть нам зрівноважуючий момент.

Розрахуємо похибку між моментом отриманим з силового розрахунку і моментом отриманим з важеля

що задовольняє розрахункам.

1.8 Графіки.

На осі ординат відкладаємо переміщення повзуна, а на осі абсцис кут повороту кривошипу.

Визначимо масштабний коефіцієнт

де: Х – відрізок на осі абсцис.

де: С₀С₃ – відстань між мертвими положеннями;

Y₃ - відстань на осі ординат на графіку, відповідаючи відстані між мертвими положеннями.

Кути повороту отримані при побудові положень механізму, перераховуємо за формулою у довжині

Перераховуємо переміщення повзуна:

На графіку на осі абсцис відкладаємо довжини ℓi.. З отриманих точок проводимо промені. На відповідних променях відкладаємо відповідні довжини Si.. З’єднавши отримані точки отримаємо графік переміщень

Графічно диференціюючи цей графік ми отримаємо “аналог швидкостей” в масштабі:

де: Нi – відстань від осі ординат до полюса Р₁.

Графічно диференціюючи графік “аналог швидкостей”, ми отримаємо графік “аналог прискорення” в масштабі:

де: Н₂ – відстань від осі ординат до полюса Р₂.

2.дВизначення осьового моменту інерції маховика.

2.1 Вихідні данні.

Вихідними даними є данні креслення № 1, крім того додається закон зміни сили Q та коефіцієнт нерівномірності руху δ.

Qs

Sc (мал. 4)

Закон зміни сили Q

Коефіцієнт нерівномірності руху -

2.2 Визначення сили Q.

На кресленні № 1, на вісь переміщення повзуна наносимо закон зміни сили Q і з точок робочого ходу проводимо відрізки. Це є граничні аналоги сил Q для положень робочого ходу, для холостого ходу сили Q приймаємо рівними нулю, так як закон зміни сили Q прямокутник.

Тому:

С₁ С₂ С₃ С₄ С₅ С₆ С₇ С₈

(мал. 5)

2.3 Визначення привідного моменту.

Визначаємо привідний момент сили Q для кожного положення механізму:

де : Vc_i – швидкість повзуна в i-тому положенні механізму.

2.4 Побудова графіків Мпр=ƒ(φ), AQ= ƒ(φ), Ap= ƒ(φ), ΔE= ƒ(φ).

Визначаємо масштабний коефіцієнт

де : Y₂ – відстань на осі ординат, відповідна даному приведеному моменту.

Будуємо вісь координат. По осі абсцис відкладаємо кут повороту механізму, та прораховуємо аналогічно як в пункті 1.8. З отриманих точок проводимо промені, на яких відкладаємо приведений момент перерахований в графічний аналог:

З’єднавши отримані точки ми отримуємо графік приведеного моменту від сил Q, МQ= ƒ(φ).

Методом графічного інтегрування графіка приведеного моменту, отримуємо графік робіт сил Q, AQ= ƒ(φ). З’єднавши початок і кінець останнього, отримуємо графік робіт рушійних сил Aр= ƒ(φ). Графічно диференціюючи графік Aр= ƒ(φ), отримуємо графік моментів рушійних сил Мр= ƒ(φ).

Згідно з формулою кінетична енергія дорівнює різниці робіт сил Q і рушійних сил, тобто:

На графіку робіт заміряємо різницю між графіками AQ= ƒ(φ) та Aр= ƒ(φ). Цю різницю наносимо на відповідні промені системи координат. З’єднавши отримані точки отримуємо графік зміни кінетичної енергії ΔE= ƒ(φ).

2.5 Побудова графіка Jпр=ƒ(φ).

Проведемо розрахунок для першого положення механізму.

Визначаємо осьовий момент інерції ланок

, так як довжина ℓ₃ змінюється, тому для кожного положення його розраховуємо окремо, а результати заносимо в таблицю № 4.

Визначаємо швидкість центрів мас ланок:

Аналогічно швидкість центрів мас ланок рахуємо і для інших положень механізму, результати зараховуємо в таблицю № 3.

Таблиця №3

Од. вимір.	Положення механізму
	0,8	1	2	3	4	5	6	7
Vs3	м/с	0	0,72	1,44	0	0,792	1,224	1,224	0,792
Vs4	м/с	0	0,72	1,44	0	0,72	1,008	1,008	0,72

Визначаємо кінетичну енергію механізму:

де: Е₁ – кінетична енергія ланки №1;

Е₂ – кінетична енергія ланки №2;

Е₃ – кінетична енергія ланки №3;

Е₄ – кінетична енергія ланки №4;

Е₅ – кінетична енергія ланки №5.

Визначаємо приведений осьовий момент інерції: