 |
Определение массы маховика
|
|
|
|
Из диаграммы энергомасс определяем постоянную составляющую приведенного момента инерции машины: 
, где отрезок ab отсекаемый касательными на оси 
.
Необходимость в дополнительной маховой массе может быть установлена с помощью диаграммы энергомасс с учетом коэффициента неравномерности хода главного вала 
, который по заданию 
.
Имеем:
где ωср – средняя угловая скорость кривошипа ωср= 64,76с-1
Проводя касательные под найденными углами 
и 
, к диаграмме, получаем отрезок ab, рис 6.5
Iпост=(115*0,0003545)/(0,74707-0,73964)=5,72
Рис. 6.5 Нахождение постоянной составляющей приведенного момента инерции машины
Момент инерции махового колеса, которое необходимо закрепить на главном валу (вал кривошипа OA) должен составлять:
При диаметре маховика 0, 5 м(выбираем самостоятельно) масса маховика:
Определение массы машины
Рассчитываем массы всех подвижных звеньев:
mподв = m1+m2+m3+mZ1 + k 
mZ2 + mZ3+mZ4 +mZ5 + mH + mK + mТ + mмах=1,575 +4,3272+12,9816+0,048+
+0,433+2,362+0,03*2+0,022+1,63+136+4,725+8,96= 173,124 кг
Тогда масса все машины будет: mмашины= 2,2 mподв= 322,6 кг
Исследование схемы машины.
Исследование движения главного вала машины
После установке маховика определяется угловая скорость кривошипа на стадии установившегося движения для различных положений. Для этого потребуется начальная кинетическая энергия Т0 и изменение кинетической энергии 
i,а так же инерция 
и 
(значения энергии и момента инерции i и 
, соответственно, возьмем с таблицы 6.8)
Т0= 
= 12128 Дж
Угловая скорость для каждого положения рассчитывается по формуле:
Полученные данные занесены в таблицу 6.9.
Таблица 7.1
| № положения | 8=0 | |||||||
 , с-1
| 64,8 | 64,7574 | 64,88 | 64,97 | 64,97 | 64,87 | 64,83 | 64,8 |
|
|
|
Вычисляем зависимость угловой скорости 
кривошипа от угла его поворота 
, строим график (рис. 7.1).
График зависимости угловой скорости изображен на листе 2.
Рис. 7.1 Диаграмма зависимости угловой скорости
Из полученных, выше, данных создаем таблицу (7.1) характеристик движения машины.
Таблица 7.1
| Характеристикa движения машины | 1i
| ||||||||
 Ti,Дж
| 33,6 | 33,5 | 23,8 | 12,5 | |||||
| Iпр.i,кг м2
| 0,033 | 0,039 | 0,017 | 0,0008 | 0,017 | 0,039 | 0,033 | 0,0008 | |
 1i, с-1
| 64,8 | 64,75 | 64,88 | 64,97 | 64,97 | 64,87 | 64,83 | 64,8 |
Определение зависимости угловой скорости
Исходя из графика определяем угловое ускорение в одном расчетном положении:
1i= 
;
Для своего положения(3-е) значение углового ускорения равно:
13= 
; 13=-4,1382с-2
Расчет векторов ускорений
Векторное ускорение точки А: 
;
Нормальное ускорение точка А: 
= (64,97)2 0,05025 = 221,608 м/с2, откладывается в виде вектора 
n1 (параллельно звену OA)
Касательное ускорение точки А: 
= 
i 
OA =-4,1382 0,05025 = -0,217 м/с2 , откладывается в виде вектора n1a (перпендикулярно звену OA)
Векторное уравнение ускорения точки B: 
;
Нормальное ускорение точки B: 
= (17,3)2 0,14424 = 43,17 м/с2, откладывается в виде вектора 
n2 (параллельно звену AB)
Касательное ускорение точки 
откладывается в виде вектора n2b (перпендикулярно звену AB)
Ускорение точки B откладывается перпендикулярно x-x.
Ускорения центров масс звеньев и их угловые ускорения рассчитываем по формулам, учитывая коэффициент 
a= 0,2:
аs2= 
s2 
a=152,29 м/с2
2= 
/ 
AB= n2 b 
a / AB = 1041 с-2
as3= 
a = 153,22 м/с2
Из полученных результатов строим план ускорений (рис. 7.2).
Рис. 7.2 План ускорений
Силовой анализ механизмов
При разработке технического предложения параллельно синтезу механизма ведут его анализ, в процессе которого уточняют значения принимаемых величин, исследуют параметры используемых механизмов, производят оценку эксплуатационных характеристик машин и др.
|
|
|
Из многочисленных задач анализа машин отрабатываем методики:
1. Исследования закона установившегося движения машины;
2. Определения внутренних и внешних сил в машине.
Расчет сил инерции
Инерционные нагрузки на звенья: Фиi = -mi . aSi – силы инерции
Mиi = -JSi . ei: - моменты инерции
На соответствующем варианту расчетного положения к звеньям прикладываются, действующие на их инерционные нагрузки(рис. 8.1):
1. Силы инерции и моменты инерции;
2. Силы полезного сопротивления;
3. Уравновешивающая сила;
Рис. 8.1 Структурная группа звеньев 2-3
На рисунке, указанном выше, показана структурная группа кривошипа и поршня.
Так же необходимо указать расчеты сил тяжести этих звеньев.
Прикладываем силы инерции и моменты сил инерции к соответствующим звеньям противоположно ускорениям центров масс и угловым ускорениям этих звеньев. Кроме того, в центрах масс прикладываем силы тяжести звеньев Gi = mi. g H:
G2 = 42,407 H
G3 = 127,22 = 214,6 H
К рабочему органу (звено 3) прикладываем силу давления газов, которая в соответствии с индикаторной диаграммой в рассматриваемом положении механизма составляет:
РС = F5= 0,00096 H
Так же рассчитав прилегающие нагрузки:
Фu2= 658,989 H Mu1= 0,144 H
Фu3=1989 H Mu2= 54,132 H
|
|
|
