2. Расчёт маховика (лист № 3 графической части)

На листе №3 изображаются:

1. График приведенных моментов инерции ;

2. График приведенных моментов сил ;

3. График работ сил сопротивления и движущих сил и ;

4. График избыточной работы ;

5. График приращения кинетической энергии в функции от приведенного момента инерции (диаграмма энергомасс) .

6. Эскиз маховика.

График приведенных моментов инерции

Из теории известно, что все реальные массы и моменты инерции звеньев механизма можно заменить эквивалентным моментом инерции , которым как бы обладает звено приведения (кривошип).

(10)

где: - масса звена i ;

- скорость центра масс звена i ;

- момент инерции звена i относительно оси, проходящей через его центр масс;

- угловая скорость звена i ;

- угловая скорость звена приведения;

п – число подвижных звеньев;

Используя данные кинематического анализа (лист №1), вычисляем величину для 12 положений механизма. Для этого:

1. вычисляем постоянные величины, входящие в формулу (1):

, …, , …

2. Составляем таблицу для будущего графика :

Положения механизма	0	1	2	3	…	12
…
…
…
…

3. По полученным данным строим график , повёрнутый на 90º по часовой стрелке относительно обычного положения и размещаем его в левом верхнем углу листа №3. Масштабы графика и вычисляем по формулам:

;

Здесь - максимальное значение приведенного момента;

- отрезок (в мм), отражающий величину на графике;

- отрезок (в мм) по оси , соответствующий одному полному циклу механизма.

График приведенных моментов сил

Вычисляем величину приведенного момента по формуле, известной из теории:

(11)

где P_i и M_i - силы и моменты, действующие на звенья механизма;

- скорость точки, в которой приложена сила P_i ;

- угол между направлением вектора силы и направлением скорости точки приложения силы;

- угловая скорость звена, к которому приложен момент М_i ;

- угловая скорость звена приведения (кривошипа);

n – число подвижных звеньев механизма.

Поскольку в задании отсутствуют внешние активные моменты М_i формула (11) упрощается и принимает вид

(12)

где P_i - есть активные силы, Силы инерции звеньев не должны входить в число сил P_i .

Составляем таблицу для будущего графика.

Используя данные кинематического анализа (лист №1), вычисляем величину углов для 12 положений механизма. Для этого на каждом из 12 планов скоростей отыскиваем точки, соответствующие местам приложения внешних сил, прикладываем в этих точках векторы внешних сил и измеряем угол между векторами и . Результаты заносим в таблицу .

Положения механизма	0	1	2	3	…	12
…..

По данным таблицы строим график и размещаем его справа от графика . Масштабы графика и вычисляем по формулам:

- масштаб по оси ординат.

- масштаб по оси абсцисс;

Здесь: - максимальное значение приведенного момента;

- отрезок (в мм), отражающий величину на графике.

l - отрезок (в мм) по оси , соответствующий одному полному циклу механизма (один полный оборот кривошипа).