Кинематический анализ механизма насоса (стр. 4 из 5)

4.1.3 Определяем результирующие силы

7000∙ 0,0025∙4 =70 Н

4.2 Силовой анализ без учета сил трения

4.2.1 Силовой анализ группы Ассура звеньев 2 и 3.

Запишем уравнение равновесия в виде:

Находим из него величину тангенциальной составляющей:

Определяем нормальную составляющую и реакцию взаимодействия третьего звена со стойкой:

Принимаем масштабный коэффициент

3 Н/мм

Из плана сил находим:

150∙3=450 Н

101∙ 3= 303 Н

Найдем силу

, для чего запишем уравнение равновесия в таком виде:

3Н

Находим из плана сил неизвестную величину:

124 ∙ 3 = 372 Н

4.2.2 Силовой анализ начального механизма:

5 Н/мм

78 ∙ 5 = 390 Н

4.3 Проверка по теореме Жуковского

Разложим моменты инерции на пары сил:

Находим уравновешивающую силу:

Определяем погрешность:

%=3,84%

4.4 Силовой анализ механизма с учетом сил трения

Каждую группу Ассура и начальный механизм догружаем силами и моментами трения. И повторяем расчет с пункта 4.4.

0,1=0,133

0,1· 303= 30,3 Н

0,133·0,02·372= 0,989 Н∙м

0,133·0,02·450 = 1,19 Н∙м

0,133·0,02·390 = 1,03 Н∙м

где r=0.02 – радиус цапфы.

162 ∙ 3 = 486 Н

Найдем разницу:

258,67 – 217 = 41,67 Н

5. Динамический анализ механизма. Подбор маховика

5.1 Основные задачи динамического анализа

В ходе динамического анализа определяем приведенные моменты сил сопротивления и движущих сил, приведенные моменты инерции, а также решается основное уравнение движения, и определяем момент инерции маховика по методу Витенбауэра.

Исходными данными являются кинематические параметры, определенные в ходе кинематического исследования.

5.2 Определяем приведенные моменты сил сопротивления для всего кинематического цикла главного механизма

0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
F, Н	0	70	280	595	910	1172,5	0	0	0	0	0	0
Vі,м/с	0	0,532	1	1,29	1,19	0,7	0,028	0,728	1,2	1,26	0,98	0,53
Мпс,Нм	0	2,66	20	54,83	77,35	58,63	0	0	0	0	0	0

Находим Мпс для 12 положений и результаты заносим в таблицу 1.

По результатм табл.1 строим график зависимости приведенного момента сил сопротивления от угла поворота кривошипа Мпс=f(j).

mj = 0,035 рад/мм; mм = 1

5.3 Определение работы сил сопротивления и работы движущих сил

Ас =

Определяем работу сил сопротивления методом графического интегрирования

mА=mмmj[ОН], Дж/мм. mА=1∙ 0,035∙30 = 1,05 Дж/мм

Приняв момент движущих сил постоянным учитывая, что при установившемся режиме работы машинного агрегата в начале и в конце цикла работа движущих сил равна работе сил сопротивления. На построенном графике работы сил сопротивления строим график работы движущих сил.

Определяем величину момента движущих сил:

Мдв=[ОР] mм = 19∙ 1 = 19 Н∙м

5.4 Решение уравнения движения машинного агрегата

DТі=Аді-Асі

0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
[DТі]	0	9	13	4	19	56	58	48	38	29	19	9
DТі	0	9,45	13,65	4,2	-19,95	-58,8	-60,9	-50,4	-39,9	-30,45	-19,95	-9,45

5.5 Определение приведенного момента инерции для 12 положений механизма

I_пі=

Результаты вычислений заносим в табл 2.

ω²	ω₂²	V_B²	I_пі
0	196	5,85	0	0,734
1	196	3,96	0,283	0,914
2	196	1,166	1	1,236
3	196	0,026	1,66	1,519
4	196	1,96	1,416	1,408
5	196	4,88	0,49	1,093
6	196	5,85	0,00078	0,761
7	196	3,96	0,53	1,042
8	196	1,166	1,44	1,396
9	196	0,026	1,587	1,485
10	196	1,96	0,96	1,211
11	196	4,88	0,281	0,934

Строим график зависимости приведенного момента инерции как функция от угла поворота кривошипа.

5.6 Определение момента инерции маховика по методу Витенбауэра

Строим с использованием графиков DТ как функция от j и Іпр как функция от j кривую Витенбауэра т.е. зависимость DТ=f (Іпр).

Определяем тангенсы углов наклонов касательных соответственно max и min угловым скоростям ведущего звена.

tgymax=

w²_ср(1+d) =

=1,05

tgymin=

w²_ср(1-d) =

=0,817

w_ср=w₁

ymax =46,4º

ymin =39,24º

I_мах=

5.7 Определение геометрических размеров маховика

Учитывая, что маховик представляет собой колесо с массивным ободом его момент инерции: