- •Опытное определение параметров реальных механизмов и машин
- •Предисловие
- •Лабораторная работа № 1 структурный анализ механизма
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 2 определение кинематических параметров реального механизма
- •1. Экспериментальный метод
- •Описание экспериментальной установки
- •Устройство и принцип работы датчиков кинематических параметров
- •Обработка осциллограмм
- •2. Аналитический метод
- •3. Графоаналитический метод
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 3 динамическая балансировка ротора
- •Основные положения. Постановка задачи
- •Описание конструкции балансировочной установки. Методика определения параметров уравновешивания
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 4 построение эвольвентных профилей зубьев методом огибания, построение картины зацепления зубчатых колес
- •Основные положения станочного зацепления, реечное станочное зацепление
- •Устранение подрезания ножки зуба колеса положительным смещением инструмента
- •Расчет геометрии зубчатых колес и передачи
- •Практическая часть лабораторной работы
- •Порядок выполнения работы
- •Последовательность построения картины зацепления
- •Лабораторная работа № 5 определение коэффициента полезного действия механизма
- •Описание лабораторной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Библиографический список
- •Содержание
Обработка осциллограмм
К ривые изменения перемещения, скорости и ускорения, а также любых других механических параметров машин в функции времени, записанные на светочувствительную плёнку или бумагу с помощью магнитоэлектрического осциллографа, называются осциллограммами. В данной работе заранее записаны и выдаются студенту для работы три осциллограммы: перемещения, скорости и ускорения. Эти осциллограммы необходимо сначала перенести на кальку или другую прозрачную бумагу с помощью обводки их шариковой ручкой или карандашом, а затем расшифровать, т.е. установить количественное соответствие между их ординатами и кинематическими параметрами механизма. Для этого на осциллограммах наносятся отметки начала и конца кинематического цикла (одного оборота кривошипа), проводятся координатные оси и определяются масштабы.
Р
Рис. 8. К расшифровке
осциллограмм
Оси абсцисс всех трёх графиков проведены с помощью осциллографа (они записаны при отсутствии сигнала датчика). Ось ординат, единая для всех трех графиков, также проведена (левая вертикальная прямая), она одновременно является одной из отметок времени и отметкой начала цикла. Вторая вертикальная прямая отстоит по времени от начала цикла на 0,1 с и отнесена от неё на расстояние . Это позволяет сразу же определить масштаб времени графиков с/мм.
Для проведения вертикали, отмечающей конец цикла, необходимо на нижней пилообразной кривой (осциллограмме угловой скорости кривошипа) найти точку, повторяющую по расположению точку начала цикла, и провести через неё прямую конца цикла. Она должна пройти также через точку пересечения графика скорости с осью абсцисс. Измерив расстояние между отметками начала и конца цикла в миллиметрах, определяем длительность цикла, т.е. время одного оборота кривошипа:
.
Затем определяем другие масштабы:
масштаб осциллограммы перемещений
м/мм;
масштаб осциллограммы скорости
мс-1/мм;
масштаб осциллограммы ускорений
мс-2/мм.
где Smax – максимальное перемещение кулисы, Smax = 0,1 м; – максимальная ордината осциллограммы перемещения, мм; – максимальная положительная ордината осциллограммы скорости, мм; FV – площадь положительной части осциллограммы скорости, мм2; Fa – площадь первой положительной части осциллограммы ускорения, мм2.
Площади FV и Fa определяются с помощью миллиметровой бумаги, подкладываемой под осциллограммы, предварительно нанесённые на прозрачную бумагу (например, кальку).
2. Аналитический метод
Для определения аналитических зависимостей, описывающих перемещение, скорость и ускорение поршня компрессора, обратимся к рис. 9, на котором изображена кинематическая схема механизма компрессора, представляющего собой синусный кривошипно-кулисный механизм. За начало отсчета перемещения S кулисы 3 и поршня компрессора (рис. 9) взята точка А0, соответствующая началу рабочего хода. Из рис. 9 следует, что
,
где r – длина кривошипа, равная 0,05 м; – угол поворота кривошипа от начального положения.
Рис. 9. Схема к
расчету перемещения поршня:
1 – кривошип; 2 –
камень кулисы; 3 – кулиса
Если принять угловую скорость кривошипа постоянной, то
и ,
где = 2/Тц, 1/с; t – время, с.
Скорость V и ускорение а кулисы получим дифференцированием этого выражения по времени.
, .