- •3. Динамічний аналіз і синтез шарнірно-важільного механізму (швм)
- •3.1. Задачі
- •3.2. Кінематичний синтез шарнірно-важільного механізму
- •3.3. Структурний аналіз шарнірно-важільного механізму
- •Ланки і кінематичні пари
- •3.4. Плани положень
- •3.6. Зведений момент інерції
- •3.5. Плани швидкостей
- •3.5.1. Початковий механізм
- •3.5.2. Група 2-3
- •3.7. Сили виробничого (корисного) опору
- •3.8. Зведений момент сил виробничого (корисного) опору
- •3.9. Графік зведеної роботи сил корисного опору
- •3.10. Графік зведеної роботи рушійних сил
- •3.11. Графік зведеного моменту рушійних сил
- •3.12. Графік суми робіт зведених моментів сил
- •3.13. Визначення моменту інерції маховика
- •3.14. Графік кутової швидкості початкової ланки
- •3.15. Визначення кутового прискорення початкової ланки
- •3.16. Плани прискорень
- •3.16.1. Початковий механізм
- •3.16.2. Група 2-3
- •3.17. Висновки
3.10. Графік зведеної роботи рушійних сил
Відомо, що зведена робота рушійних сил дорівнює:
.
Для будь-якої робочої машини
(прес, насос, дробарка, верстат тощо)
момент рушійних сил вважається сталою
величиною, тоді графік зведеної роботи
рушійних сил
являє
собою прямопропорційну залежність
від кута повороту кривошипу
.
Відомо також, що за законом збереження енергії за цикл усталеного руху:
.
Тому з'єднуємо на графіку точки 0 і 12/ прямою та отримуємо графік зведеної роботи рушійних сил .
3.11. Графік зведеного моменту рушійних сил
Для побудови графіка зведеного
моменту рушійних сил
треба графічно продиференціювати
графік зведеної роботи рушійних сил
.
Для цього з полюса К проведемо
промінь, паралельний графіку
,
до перетину з віссю ординат, далі графік
піде паралельно вісі абсцис (див.
креслення..............................................).
Примітка: дати посилання на шифр креслення, наприклад, . |
Визначаємо величину зведеного моменту рушійних сил:
= ............................Нм.
де
- ордината графіка
(стала величина);
- масштаб моменту,
.
3.12. Графік суми робіт зведених моментів сил
Для побудови графіка суми робіт
зведених моментів сил
(рис. 3.3,г) необхідно від ординат графіка
відібрати ординати графіка
,
різниця і є
,
відповідний графік будуємо в тій же
системі координат (див.
креслення......................................).
Примітка: дати посилання на шифр креслення, наприклад, . |
3.13. Визначення моменту інерції маховика
Ураховуючи встановлені функціональні залежності ([2],
с. 21...25), визначаємо момент інерції маховика методом М.І.Мерцалова.
Теоретичне обґрунтування:
,
де
- приростання кінетичної енергії всієї
машини, враховуючи маховик;
- приростання кінетичної
енергії ланок механізмів машини (без
маховика);
- приростання кінетичної енергії
маховика.
Для побудови
графіка кінетичної енергії всієї машини
перебудовуємо в наступній координатній
системі графік суми робіт
в масштабі, зручному і для зображення
графіка
,
значення якого на порядок менш, ніж
значення графіка
(тобто графік
збільшуємо – масштаб
зменшуємо).
Значення графіка розраховуємо за формулою:
,
де
- середня кутова швидкість кривошипа,
с-1;
.........................
с-1,
- зведений момент інерції
ланок, кгм2,
визначається за графіком
для всіх 12-ти положень механізму (або
за табл. 3.4).
- зведений момент інерції ланок при
нульовому значенні узагальненої
координати (в нульовому положенні
механізму).
.
Значення для всіх 12-ти положень механізму наведені в табл. 3.6.
Таблиця 3.6.
Значення кінетичної енергії ланок механізму, Дж
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
... |
... |
... |
... |
... |
... |
... |
продовження табл. 3.6.
|
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
... |
... |
... |
... |
... |
... |
Відбираючи
ординати графіка
від кожної ординати графіка
,
отримуємо графік змінювання кінетичної
енергії маховика
(див. креслення.......................................).
Примітка: дати посилання на шифр креслення, наприклад, . |
Позначимо точки
максимального та мінімального значень
графіка
відповідно літерами
і
,
тоді момент інерції маховика
,
кгм2, можна визначити за формулою:
= ......................................кгм2,
де
- масштаб графіків кінетичної енергії,
;
- коефіцієнт нерівномірності руху (за
завданням);
=...........
- кутова швидкість ланки зведення
(кривошипа), с-1.
