- •3. Расчет маховика.
- •3.1 Построение диаграммы приведенного момента сопротивления.
- •3.2 Построение диаграммы работ сил сопротивления и движущих сил.
- •3.3 Построение диаграммы избыточной энергии механизма.
- •3.4 Построение диаграммы приведенного момента инерции.
- •3.5 Определение момента инерции маховика методом Виттенбауэра.
3. Расчет маховика.
Расчет маховика заключается в определении его момента инерции Iм при заданных коэффициенте неравномерности движения механизма =0,07 и средней угловой скорости ведущего звена ср= 12 с-1.
Расчет будем проводить по методу Виттенбауэра.
Для расчета механизм заменяют динамической моделью – звеном, к которому приводятся массы и моменты инерции масс всех звеньев, а также силы и моменты сил, действующие на механизм. Это звено называется звеном приведения.
В качестве звена приведения выберем звено ОА, тогда п = ср = 12 с-1
3.1 Построение диаграммы приведенного момента сопротивления.
Приведенный момент – это такой условный момент, который, будучи приложен к звену приведения, развивает мгновенную мощность равную сумме мгновенных мощностей всех сил и моментов, действующих на механизм.
Для определения приведенного момента сопротивления применяем метод Жуковского. При этом силы инерции и моменты инерции звеньев не учитывают, так как рассматривается безмассовый скелет механизма со всеми приложенными к нему нагрузками. Массы звеньев будут учтены при определении приведенного момента инерции Iп .
Так как на механизм не действуют моменты сил, то
, (40)
где – приведенный момент сопротивления, нм
масштабный коэффициент плана скоростей,0.015 м*с-1/мм
–сила, действующая на механизм, Н
HFi – плечо силы (с учетом знака момента), мм
–угловая скорость звена приведения, = 12 с-1
Результаты вычисления приведенного момента сопротивления и ординаты диаграммы приведены в таблице 3.1 (G2, G3, G4’, G5 смотри в таблице 2.1, а значения Fпс берутся с диаграммы сил полезного сопротивления )
Таблица 3.1
|
Fпс,Н |
HG2,мм |
HG3,мм |
HG4,мм |
HG5,пс,мм |
Mп,Нм |
Mп,мм |
0 |
0 |
-47 |
0 |
0 |
0 |
-12,45 |
-4,15 |
1 |
0 |
-63 |
-17 |
-28 |
-24 |
-44,75 |
-14,917 |
2 |
0 |
-77 |
-41 |
-72 |
-60 |
-91,19 |
-30,397 |
3 |
0 |
-87 |
-73 |
-131 |
-116 |
-153,46 |
-51,153 |
4 |
0 |
-56 |
-67 |
-128 |
-122 |
-143,58 |
-47,86 |
5 |
0 |
11 |
-18 |
-33 |
-34 |
-31,28 |
-10,427 |
5’ |
0 |
32 |
0 |
0 |
0 |
8,48 |
2,8267 |
6 |
2,5 |
68 |
29 |
58 |
56 |
76,24 |
25,413 |
7 |
17,5 |
92 |
50 |
95 |
90 |
120,82 |
40,273 |
8 |
45 |
86 |
52 |
95 |
86 |
120,06 |
40,02 |
9 |
77,5 |
60 |
44 |
76 |
66 |
94,86 |
31,62 |
10 |
120 |
27 |
33 |
57 |
48 |
67,12 |
22,373 |
11 |
147,5 |
-9 |
20 |
34 |
28 |
33.72 |
11.240 |
Вычислим масштабные коэффициенты диаграммы.
Масштабный коэффициент приведенного момента сопротивления вычисляется по формуле:
, (41)
где – масштабный коэффициент приведенного момента сопротивления,
–приведенный момент сопротивления, нм
l – длина отрезка по оси ординат, мм
μMc=153,46/51,15=3Н*м/мм (42)
Масштабный коэффициент угла поворота кривошипа вычисляется по формуле:
, (43)
где – масштабный коэффициент угла поворота кривошипа,
–угол поворота кривошипа, рад
l – длина отрезка по оси абсцисс, мм
μφ=6,28/240=0,0262 рад/мм