4.2. Побудова діаграми робіт

Інтегруючи графічно діаграму М_оп(φ) , одержимо діаграму А_оп(φ) робіт рушійних сил. Масштаб _А діаграми робіт:

Зведений момент М_р рушійних сил має стале значення у всіх положеннях механізму. Величину М_р за один цикл роботи визначаємо з рівності робіт А_оп=А_р. За цієї умови діаграма буде похилою прямою, паралельній осі абсцис, яка є діаграмою зведених моментів сил опору. Тоді:

4.3. Побудова діаграми приросту кінетичної енергії

Складаємо алгебраїчно додатні ординати діаграми А_р=А_р(φ) і від’ємні ординати діаграми А_оп=А_оп(φ), отримані відрізки відкладаємо вгору і вниз від осі, дотримуючись їх знаків. З’єднавши кінцеві точки ординат, одержимо графік зміни кінетичної енергії T=T(φ) машини.

Масштаб діаграми:

4.4. Визначення зведених моментів інерції машини

Зведений момент інерції механізму визначається з умови рівності кінетичної енергії ланки зведення (короба O₁A) кінетичних енергій усіх рухомих ланок:

Кінетичну енергію ланок механізму визначаємо за формулами:

Тоді зведений момент інерції до ведучої ланки (короба O₁A) дорівнює:

де J_S1=0,1 кгм­², J_S31=0,082 кгм­², J_S32=0,025 кгм­²,

J_S4=0,61 кгм­², m₄=24,2 кг, m₅=24 кг, ₁=4,444 рад/с.

Результати обчислень зведеного моменту інерції механізму в 12 положеннях наведені в таблиці 4.2

Таблиця 4.2

Зведений момент інерції механізму

Позначення	Положення механізму
	0,12	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Jзв , кгм^2	0,1	0,9959	2,2470	3,2001	3,6115	3,7251	2,8196	1,1965	0,5273	9,7727	27,3243	4,6662
VS4, м/с	0	0,137	0,210	0,250	0,262	0,263	0,226	0,143	0,089	0,425	0,731	0,308
VS5, м/с	0	0,122	0,195	0,240	0,263	0,270	0,235	0,149	0,093	0,444	0,727	0,279
3, рад/с	0	0,835	1,209	1,372	1,377	1,357	1,171	0,752	0,475	2,209	3,875	1,841
4, рад/с	0	0,127	0,133	0,079	0,003	0,087	0,137	0,117	0,080	0,281	0,047	0,255

За одержаними даними будуємо діаграму J_зв=J_зв(φ) в масштабі:

4.5. Визначення моменту інерції маховика

Методом графічного виключення з діаграми Т=Т(φ) і J_зв= J_зв(φ) будуємо криву Віттенбауера – діаграму енергомас Т=Т(J_зв).

До одержаної кривої проводимо дотичні під кутом _max і _min до осі J_зв , які відсікають на осі ординат відрізок kl.

Кути нахилу дотичної визначаємо за формулами:

де _Т=_А – масштабний коефіцієнт приросту кінетичної енергії,

 - коефіцієнт нерівномірності руху,

_ср=₁ – середня шв. обертання ведучої ланки.

Тоді момент інерції маховика визначається з формули:

Визначимо масу та геометричні розміри маховика. Діаметр маховика з важким ободом, з’єднавши з маточиною спицями, визначається за формулою:

де p – густина матеріалу маховика, для чавуну p7470 кг/м³;

Отриманий розмір діаметра округлимо до найближчого номінального значення лінійних розмірів – D=1,2 м.

З врахуванням спиць та маточини m_мх=1,3m_м= 620,658 кг.

Знайдемо колову швидкість маховика:

Для чавунних маховиків допустима колова швидкість V_доп 35 м/с.

Вимога виконується.

Ширина обода маховика:

Приймемо b= 0,11 м.

Висота обода маховика:

Приймемо h= 0,16 м.

Товщина обода маховика:

Приймемо c= 0,045 м.

Обчислюємо номінальну потужність двигуна:

Розділ 5