4.1 .0Пределение тангенциальных сил т1, приведенных к точке а

кривошипа, от сил полезного сопротивления Р_ПС

Величина тангенциальной силы Т₁, приведенной к точке А кривошипа, от силы полезного сопротивления Р_ПС определяется из условия равенства мощностей, развиваемых силами Т₁ и Р_ПС:

N_A = N_ПС , или Т₁ ^. V_A = P_ПС ^. V_ПС,

где V_A – скорость точки приведения А ;

V_ПС – скорость точки приложения силы Р_ПС (скорость выходного звена).

Отсюда формула для расчета приведенной тангенциальной силы будет такой:

Т₁ = Р_ПС ^. (V_ПС/V_A).

По этой формуле вычисляют величину силы Т₁ для каждого из 12 положений механизма. Для этого используют рассчитанные при выполнении листа 1 курсового проекта скорости V_A и V_ПС.

Величину Р_ПС для каждого положения механизма определяют в соответствии с заданием. При этом следует учитывать, что в ряде заданий сила Р_ПС на обратном ходе выходного звена отсутствует.

Результаты вычисленных значений Т₁ рекомендуется занести в таблицу ниже приведенной примерной формы:

Таблица 4.1.

Приведенные силы и кинетическая энергия механизма

№ поло-жения меха-низма	Т1, Н	Кинетическая энергия звеньев и механизма							Т2, Н	ТС, Н
		Е1, Дж	Е2, Дж	Е2, Дж	Е3, Дж	Е4, Дж	Е5, Дж	Емех, Дж
1 2 3 . . 12

Затем строят график Т₁(S_A) изменения тангенциальной силы Т₁ от сил полезного сопротивления (рис.4.1) в произвольно выбранном масштабе М_Т1. Здесь S_A – линейное перемещение точки А за один оборот кривошипа. Масштаб S_A вычисляется по формуле

М_SA = 2 ^. L_O1A/L_X, м/мм,

где L_X – отрезок, изображающий на графике путь точки А за один оборот кривошипа, рекомендуется принять L_X = 120…240 мм;

L_O1A – длина кривошипа, м.

4.2.Определение тангенциальных сил т2 ,

приведенных к точке А кривошипа, от сил инерции

Величину тангенциальных сил Т₂ от сил инерции звеньев механизма можно определить из уравнения движения машинного агрегата, записанного в форме дифференциального уравнения [2]:

dA = T₂ ^. dS_A = dE ,

где dА – элементарная работа приведенной силы Т₂ ;

dS_A – элементарное перемещение точки приведения (в данном случае точки А);

dE – элементарное приращение кинетической энергии машинного агрегата. Отсюда

Т₂ = dE/dS_A.

Сначала вычисляют кинетическую энергию механизма для каждого из 12 положений по формуле

E_МЕХ = E₁ + E₂ + E₃ + E₄ + E₅ ,

где Е₁...Е₅ - кинетические энергии звеньев механизма.

Для какого-либо i-го звена, совершающего сложное плоскопараллельное движение, величина кинетической энергии вычисляется по формуле

, где m_i - масса i-го звена;

V_Si - скорость центра масс звена (берется из 1-го листа курсового проекта);

I_Si - момент инерции звена относительно оси, проходящей через центр масс звена S_i ;

_i - угловая скорость i-го эвена.

Результаты расчетов величины Е_МЕХ рекомендуется занести в табл.4.1.

Затем строят график Е_МЕХ(S_A) изменения кинетической энергии механизма (рис.4.2). Масштаб M_E выбирают произвольно.

Графическим дифференцированием графика Е_МЕХ(S_A) строят график T₂(S_A) (рис.4.3). Величину полюсного расстояния h_Е выбирают произвольно в пределах h_E = 15…35 мм. Масштаб оси Т₂ вычисляют по формуле

М_Т2 = M_E/(М_SA ^. h_E), H/мм.

Графическое дифференцирование считается выполненным верно, если в результате будет соблюдено условие равенства площадей на графике (рис.4.3):

S₁ + S₃ = S₂ + S₄.

Оно следует из того, что работа сил инерции за один оборот кривошипа равна нулю.

Вычисляют величину Т₂ для каждого из 12 положений кривошипа. Для этого длину ординаты графика Т₂(S_A) умножают на масштаб М_Т2. При вычислении следует учитывать знак величины Т₂: для точек, расположенных над абсциссой S_A , берут со знаком плюс; под абсциссой S_A – со знаком минус. Результаты вычислений заносят в таблицу 4.1.