3Расчет маховика методом Виттенбрауэра

3.1 Исходные данные

Массы звеньев .

Моменты инерции звеньев 2,3,4

Коэффициент неравномерности движения .

Угловая скорость кривошипа

3.2 Последовательность построения диаграммы Виттенбрауэра.

Находим приведенные к валу кривошипа моменты сил сопротивлений. Из условия равенства мощности приведенного момента, суммарной мощности сил полезных сопротивлений и сил тяжести имеем:

Угол между векторами инаходим по плану скоростей.

Результаты измерений указываем в таблице 3.1.

Таблица 3.1

Значение угловых (град) и их косинусов

Углы	Положение механизма
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
	90	90	90	90	90	90	90	90	90	90	90	90
	-0,45	-0,45	-0,45	-0,45	-0,45	-0,45	-0,45	-0,45	-0,45	-0,45	-0,45	-0,45
	85,6	134,26	178,1	153,58	131,42	111,42	94,056	66,63	22,59	51,6	48,34	55,19
	-0,71	-0,68	-0,56	-0,94	0,86	-0,10	0,98	-0,79	-0,83	0,23	-0,35	0,22
	80,56	135,05	131	123,88	114,46	103,87	134,88	87,58	90	76,8	60,11	49,17
	0,43	-1,00	0,58	-0,21	0,21	-0,98	-0,98	0,93	-0,45	0,17	-0,91	0,46
	85,31	125,28	115,34	109,85	103,5	97,26	113,85	88,88	91	83,11	72,95	64,8
	-0,88	0,93	-0,62	-0,99	-0,99	-0,99	0,73	0,61	-0,99	0,14	-0,77	-0,39

Значение сил полезных сопротивлений указываем в таблице 3.2.

Таблица 3.2

Значение полезных сопротивлений

Сила	Положение механизма
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
	1,6	1,6	1,6	1,6	1,6	1,6	1,6	1,6	1,6	1,6	1,6	1,6
	4,5	4,5	4,5	4,5	4,5	4,5	4,5	4,5	4,5	4,5	4,5	4,5

Учитывая , что , , ,

Получаем рабочую формулу:

Посчитаем и и и и результаты сводим в таблицу 3.3.

Таблица 3.3.

Сила	Положение механизма
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
	0	0,067	0,099	0,099	0,081	0,050	0,019	0,013	0,055	0,113	0,146	0,099
	0	0,039	0,047	0,049	0,042	0,027	0,010	0,008	0,031	0,054	0,072	0,047
	0	0,057	0,068	0,068	0,060	0,046	0,035	0,036	0,051	0,070	0,073	0,046

Данные берем с таблиц 3.1,3.2,3.3.

Вычисляем моменты сил полезных сопротивлений для разных положений механизма:

Вычисленные значения приведенных моментов заносим в таблицу 3.4.

Таблица 3.4.

Сила	Положение механизма
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
	-43,1	-51,2	-153,8	-264,2	264,6	21,7	35,7	-163,8	-489,1	-201,9	145,6	190,8
	-12,98	-15,42	-46,32	-79,57	79,69	6,53	10,759	-49,33	-147	-60,81	43,85	-57,46

Строим диаграмму приведенных моментов сил сопротивлений в масштабепо оси ординат и

Значения ординат диаграммы в выбранном масштабе приведены в таблице 3.4.

Находим приведенные к валу кривошипа моменты инерции по формуле:

Преобразуем формулу получим:

Значение скоростей, входящих в уравнение, берем из таблицы 1.2.

Приведенные моменты инерции():

Полученные результаты вычисления сводим в таблицу 3.5.

Таблица 3.5.

Значения приведенного момента инерции() и ординат (мм) диаграммы

Сила	Положение механизма
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
	5,63	1,42	2,21	3,70	5,89	7,39	1,31	1,89	4,79	17,62	9,51	2,91
	48,11	12,1	18,8	31,62	50,34	63,16	11,19	16,15	40,94	150	81,28	24,87

Строим диаграмму приведенных моментов инерции в масштабе

по оси ординат и по оси абсцисс. Значения ординат берем из таблицы 3.5.

Путем графического интегрирования диаграммы при полусном расстоянииH = 35 мм строим диаграмму работ сил сопротивлений Масштаб диаграммы по оси ординат

Строим диаграмму работ движущих сил. Принимая для рабочей машины получаем линейную функциюПри установившемся движении за полный динамический цикл(за один оборот кривошипа)Соединив начало координат с точкой 12 построенной диаграммыполучаем диаграмму

Строим диаграмму приведенных моментов движущих сил методом графического дифференцирования диаграммы при ранее выбранном полюсном расстоянииH. Находим гдеh- ордината диаграммы

Строим диаграмму избыточных работ(энергий) вычитая из ординат диаграммыординаты диаграммы.

Для большей наглядности диаграмму строим

Строим диаграмму Виттенбауэра путем графического исключения из диаграмм иобщий параметр.