- •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.
3.2 Построение диаграммы работ сил сопротивления и движущих сил.
Диаграмма работ сил сопротивления строится графическим интегрированием диаграммы приведенного момента сопротивления.
Масштабный коэффициент диаграммы работ сил сопротивления вычисляется по формуле:
μА= μМс *μφ*Н, (44)
где μА – масштабный коэффициент диаграммы работ сил сопротивления и движущих сил,
μМс – масштабный коэффициент приведенного момента сопротивления,
μφ – масштабный коэффициент угла поворота кривошипа,
Н – отрезок на оси абсцисс диаграммы приведенного момента сопротивления, мм.
μА=3*0,0262*50,89=4Н*м/мм
Для построения графика работ движущих сил достаточно соединить начало координат с точкой графика работ сил сопротивления, соответствующей концу цикла.
Ординаты диаграммы работ сил сопротивления и движущих сил приведены в таблице 3.2
3.3 Построение диаграммы избыточной энергии механизма.
Вычитая ординаты диаграммы работ сил сопротивления (Асопр) и движущих сил (Адвиж), получают ординаты диаграммы «избыточной» энергии механизма.
Масштабный коэффициент диаграммы «избыточной» энергии механизма:
μТ=4Н*м/мм
Ординаты диаграммы «избыточной» энергии механизма приведены в таблице 3.2
Таблица 3.2
-
Асопр, мм
Адвиж, мм
Т, мм
0
0,00
0,00
0,00
1
-3,74
0,58
-4,33
2
-12,64
1,17
-13,81
3
-28,50
1,75
-30,25
4
-47,78
2,33
-50,11
5
-59,23
2,91
-62,14
5’
-59,67
3,09
-62,76
6
-55,79
3,50
-59,29
7
-42,90
4,08
-46,97
8
-27,13
4,66
-31,79
9
-13,06
5,24
-18,31
10
-2,46
5,83
-8,29
11
4,87
6,41
-1,54
12
6,99
6,99
0,00
3.4 Построение диаграммы приведенного момента инерции.
Приведенный момент инерции – это такой условный момент инерции звена приведения, при котором кинетическая энергия звена приведения будет равна сумме кинетических энергий всех звеньев механизма.
Приведенный момент инерции вычисляется по формуле:
, (45)
где – приведенный момент инерции механизма ,
–момент инерции самого звена приведения ,
–истинная длина звена ОА, мм
ра – длина вектора скорости точки А, мм
–масса i-того звена, кг
–длина вектора скорости центра масс i-того звена, мм
–момент инерции массы i-того звена относительно центра тяжести,
kn – длина вектора относительной скорости точек K и N (ab, pc, сd), мм
–истинная длина звена KN (l2, l3, l3’), мм
Результаты вычисления приведенного момента инерции и ординаты диаграммы приведены в таблице 3.3 (m2, m3, m3’, m5 ; l1, l2, l3, l3’ смотри в таблице 2.1, а I2, I3, I4 смотри в таблице 2.2)
Таблица 3.3
-
ps2, мм
ps3, мм
ps4, мм
pd, мм
ab, мм
pc, мм
cd, мм
In,
кг*м2
In,
мм
0
48
0
0
0
96
0
0
0,164
3,28
1
65
23
32
24
71
46
32
0,368
7,36
2
93
51,5
79
61
8
103
64
1,245
24,91
3
112
80
135
116
88
160
71
3,204
64,08
4
82
68,5
129
123
145
137
27
2,949
58,98
5
43
17
34
33
114
34
2
0,341
6,82
5’
48
0
0
0
96
0
0
0,164
3,28
6
71
29
57
56
58
58
4
0,758
15,16
7
93
51
92
90
15
102
22
1,720
34,41
8
96
55,5
97
86
20
111
42
1,784
35,68
9
88
50
80
66
52
100
54
1,268
25,36
10
75
42
62
47
80
84
55
0,822
16,43
11
57
27,5
39
28
98
55
39
0,414
8,28
Масштабный коэффициент приведенного момента инерции вычисляется по формуле:
, (46)
где – масштабный коэффициент приведенного момента инерции,
–приведенный момент инерции,
l – длина отрезка по оси ординат, мм
μIn=3.204/64.08=0.05 кг*м2/мм