3.3 Кінетостатичне дослідження кулачкового «квазі»-механізму пл швм
Задачею кінетостатичного дослідження є визначення зусиль в найбільш навантажених кінематичних парах.
Для розрахунків необхідно визначити :
масу ланок;
(3.3.1)
(3.3.2)
(3.3.3)
Сили, що діють на механізм:
Сили інерції:
(3.3.4)
(3.3.5)
(3.3.6)
Моменти інерції:
(3.3.7)
(3.3.8)
Сили тяжіння:
(3.3.9)
(3.3.10)
(3.3.11)
З
отриманих значень сил та моментів видно,
що основне навантаження на механізм ПЛ
припадає на 2 та 3 ланку, а основними
параметрами навантаження є сили інерції
та
момент інерції
.[2]
Рис.3.2.4. Розрахункова динамічна схема механізму ПЛ ШВМ
Для
визначення тангенціальної складової
складаємо
рівняння для ланки
3:
;
;
(3.3.12)
Для
визначення тангенціальної складової
складаємо
рівняння для ланки
2:
;
;
(3.3.13)
Для визначення нормальних складових реакцій графічно будується план сил за векторним рівнянням для ланок 2 і 3:
;
;
(3.3.14)
План сил для ланок 2 і 3 зображений на рис.3.2.5.
Рис.3.2.5. План сил для ланок 2 і 3
Повна реакція в кінематичних парах:
(3.3.15)
(3.3.16)
3.4 Розрахунок масо-інерційних параметрів кулачкового «квазі»-механізму пл швм
Масо-інерційні параметри у вигляді надлишкового моменту інерції будуть визначені графічним інтегруванням за допомогою побудови діаграми «енерго-мас» Віттенбауера.
Початковим графіком є залежність зведеного моменту від кута повороту головного валу:
(3.4.1)
(3.4.2)
Розрахунок значень та побудова графіка залежності зведеного до головного валу моменту інерції від кута повороту головного валу:
;
(3.4.3)
;
(3.4.4)
Графіки розрахованих залежностей вказані на рис.3.4.1
Рис.3.4.1. Графіки залежностей зведеного моменту та зведеного моменту інерції «квазі»-механізму ПЛ від кута повороту головного валу
За допомогою графічного інтегрування та сполучень були отримані наступні графіки залежності (рис.3.4.2):
Роботи від кута повороту;
Зміни кінетичної енергії від кута повороту;
Віттенбауера, тобто зведеного моменту інерції від зміни кінетичної енергії[13,14,15].
Рис.3.4.2. Побудова діаграми Віттенбауера
За допомогою діаграми Віттенбауера визначаємо надлишкові роботу «квазі»-механізму ПЛ та надлишковий момент інерції:
;
(3.4.5)
;
(3.4.6)