4.Динамическая модель машинного агрегата.
В
Рисунок 3
связи с необходимостью в данной курсовой работе выполнения динамического анализа кривошипно-ползунного механизма целесообразно динамическую модель машинного агрегата представить в виде вращающегося звена (звена приведения) (рис. 3), закон движения которого был бы таким же, как и у кривошипа
рычажного механизма, т.е. обобщенная
координата 
,
угловая скорость звена приведения 
,
угловое ускорение 
.
Для этого звену приведения приписывается
приведенный момент инерции 
и приведенный момент сил 
,
определяемые методами приведения.
Приведённый
момент инерции
представляется в виде 
,
где 
– переменная по величине составляющая
от масс и моментов инерции звеньев,
характеризуемых переменными по величине
аналогами скоростей (передаточными
функциями); 
– постоянная составляющая от звеньев,
характеризуемых постоянными по величине
передаточными функциями. Определение
её величины является целью динамического
синтеза машинного агрегата по коэффициенту
неравномерности
.
В состав её входят известные приведенные
моменты инерции вращающихся звеньев:
кривошипа
,
зубчатых механизмов, ротора электродвигателя
и неизвестный момент инерции маховых
масс.
Приведенный момент сил представим в виде:
где
- приведённый момент сил полезного
сопротивления; 
– приведённый момент движущих сил,
принимается в данной работе постоянным.
Приведённый момент инерции агрегата определяется из условия равенства кинетической энергии звена приведения и кинетической энергии звеньев машинного агрегата, характеризуемых переменными по величине аналогами
скоростей,
а приведенный момент сил
находится из условия равенства
элементарных работ (мгновенных мощностей)
этого момента и тех действующих сил,
которые приводятся к звену приведения.
В нашем примере в качестве динамической
модели примем кривошип 
.
5.Определение приведенного момента инерции звеньев кулисного механизма с переменным моментом инерции.
Переменная составляющая приведенного момента инерции определяется из условия равенства кинетических энергий динамической модели и звеньев механизма с переменным моментом инерции:
Для исследуемого рычажного механизма это условие примет вид:
Определим
из выражения:
Используя значения передаточных функций:
перепишем формулу для определения :
Подставляя значения отрезков планов аналогов скоростей из таблицы 1, вычисляем значения передаточных функций. Результаты вычислений заносим в табл. 2. Таблица 2
-
№
1
0,1
0
0
0
0
2
0,1
0,3978697
0,1416666
0,5595238
0,1369047
3
0,1
0,8333333
0,3178571
0,1309523
0,3190476
4
0,1
0,4981203
0,1815476
0,6309524
0,1785714
5
0,1
0,0548246
0,0201191
0,0963095
0,0205952
5-6
0,1
0
0
0
0
6
0,1
0,1604010
0,0586907
0,2595238
0,0592857
7
0,1
0,2550125
0,0930952
0,3083333
0,0917857
8
0,1
0,3004385
0,1119047
0,2020238
0,1095952
9
0,1
0,3125000
0,123
0,0184524
0,12
10
0,1
0,3038538
0,1158333
0,1702381
0,1169048
11
0,1
0,2672305
0,0988095
0,2976191
0,0979762
12
0,1
0,1829574
0,0619047
0,2892857
0,0572619
Рассчитаем значения приведенного момента инерции звеньев механизма, используя данные табл. 1.
;
Для определения составляющих приведенного момента обозначим:
Результаты расчета сведем в табл. 3.
Таблица 3
№ |
A,кг м2 |
B, кг м2 |
C, кг м2 |
D, кг м2 |
E, кг м2 |
|
1 |
0,0315 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0,0315 |
2 |
0,0315 |
0,0250965 |
0,060492 |
0,000784 |
0,67032 |
0,7881925 |
3 |
0,0315 |
0,1136685 |
0,30721 |
0,0000423 |
3,50208 |
3,9545008 |
4 |
0,0315 |
0,0396165 |
0,09721 |
0,000993 |
1,10808 |
1,2773995 |
5 |
0,0315 |
0,000594 |
0,000024 |
0,002304 |
0,01368 |
0,048102 |
5-6 |
0,0315 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0,0315 |
6 |
0,0315 |
0,004224 |
0,010443 |
0,000169 |
0,12312 |
0,169456 |
7 |
0,0315 |
0,011154 |
0,025947 |
0,000243 |
0,2832102 |
0,352046 |
8 |
0,0315 |
0,01485 |
0,0363 |
0,0001 |
0,67032 |
0,75307 |
9 |
0,0315 |
0,0161132 |
0,045387 |
0,000001 |
0,525859 |
0,61886 |
10 |
0,0315 |
0,01485 |
0,432 |
0,0000723 |
0,49248 |
0,5821 |
11 |
0,0315 |
0,0120285 |
0,028812 |
0,0002103 |
0,3217818 |
0,3943891 |
12 |
0,0315 |
0,005346 |
0,011532 |
0,0002103 |
0,12312 |
0,1717003 |
,
кг м2
Используя
данные таблицы 3, построим график 
в масштабе
.
По оси абсцисс примем масштабный
коэффициент
,
где 
– длина отрезка оси абсцисс, соответствующая
углу 
радиан.
Вычислим ординаты графика и его составляющих и занесем данные в табл. 4 Таблица 4
№ |
|
|
|
|
|
|
1 |
1,59 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1,59 |
2 |
1,59 |
1,27 |
3,1 |
0,04 |
33,8 |
39,8 |
3 |
1,59 |
5,74 |
15,5 |
0,002 |
177,17 |
200 |
4 |
1,59 |
2 |
4,9 |
0,05 |
55,9 |
64,44 |
5 |
1,59 |
0,03 |
0,001 |
0,12 |
0,69 |
2,431 |
5-6 |
1,59 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1,59 |
6 |
1,59 |
0,21 |
0,53 |
0,02 |
6,2 |
8,55 |
7 |
1,59 |
0,56 |
1,31 |
0,012 |
14,3 |
17,77 |
8 |
1,59 |
0,75 |
1,8 |
0,005 |
33,855 |
38 |
9 |
1,59 |
0,81 |
2,29 |
0,00005 |
26,56 |
31,26 |
10 |
1,59 |
0,75 |
2,18 |
0,004 |
24,9 |
29,42 |
11 |
1,59 |
0,6 |
1,46 |
0,01 |
16,26 |
19,92 |
12 |
1,59 |
0,27 |
0,58 |
0,01 |
6,22 |
8,67 |
