4. Динамический расчет

4.1 Определение приведенных моментов сил

Приведенный момент движущих сил М , приложенный к звену приведения, определяется из условия равенства мгновенных мощностей. Мощность, развиваемая М , равна сумме мощностей, развиваемых силами и моментами сил, действующих на звенья машинного агрегата. Так, для кривошипно-ползунного механизма с вертикальным движением ползуна, когда в качестве звена приведения принимается вал кривошипа, приведенный момент движущих сил и сил тяжести равен:

М F V cosF ^V_BG V cosG ^V 

G V cosG ^V w (0)

После подстановки числовых данных получим:

М -2060,67,0216,27×7,02120,98,10,93(-215)-69,344 Н×м

Приведенный момент сил сопротивления M в дальнейшем предполагается постоянным по величине, т. е. M const, и находится из условия равенства работ движущих сил и сил сопротивления за цикл установившегося движения.

По распечатке ТММ1 строим диаграмму M M j приведенных моментов движущих сил и сил тяжести в функции угла поворота j звена приведения. Принимаем масштаб моментов равным m_M=378.99/37.9=10 Н×ммм, а масштаб углов поворота звена приведения: m_j=2*3.14/260=0,02416 радмм

Интегрируем графически диаграмму M =M j, принимая полюсное расстояние H=41,39мм, в результате чего получаем диаграмму A_д=A_дj работ движущих сил и сил тяжести.

Находим масштабный коэффициент работ:

m_A=m_мm_jH, (0)

m_A=100,0241641,39=10 Дж/мм

Тогда

A_дi=y_A×m_A (0)

где y_A – отрезок в рассматриваемом положении на диаграмме работ движущих сил, мм.

A_дi=51,25×10= 512,5 Дж.

Полагая, что приведенный момент сил сопротивления М имеет постоянную величину во всех положениях звена приведения, строим диаграмму A_с=A_сj, соединив начальную и конечную точки диаграммы A_д=A_дj.

Тогда

A_ci= y_A×m_A (0)

A_ci)=12,79×10=127,9 Дж.

Дифференцируя диаграмму A_с=A_с по j, получим прямую, параллельную оси абсцисс, которая является диаграммой моментов сил сопротивления M =M j.

4.2 Определение кинетической энергии звеньев

Вычитая из ординат диаграммы A_д=A_дj соответствующие ординаты диаграммы A_с=A_сj, и откладывая разность на соответствующих ординатах, получаем график DTDT масштаб диаграммы m_T =91,27/18,25=5 Джмм.

Определяем приращения кинетической энергии всей машины вместе с маховиком

DT_i A_ci - A_дi (0)

DT_i127,9 – 512,5-384,6Дж

Кинетическую энергию звеньев механизма определяем по формуле:

m₂V 2m₃V 2I_S2w 2 (0)

2,138,18²20,6397,11²20,01621,83²291,22 Дж

Приведенный момент инерции определяем по формуле:

I 2T  w (0)

I 291,22215²0,00395 кгм²

Изменение кинетической энергии звеньев машинного агрегата с постоянным приведенным моментом инерции, Дж,

D DT_i T (0)

D -384,691,22475,82 Дж

По результатам расчёта программы ТММ1 строим диаграммы DT=DTj,

T^II= T^II, DT^IDT^I в масштабе m_T =115.6/23.12=5Джмм.

Далее определяются минимальные DT и максимальное DT значение из массива DT , а затем максимальное изменение кинетической энергии звеньев с постоянным приведенным моментом инерции, Дж,

DT DT DT (0)

DT -52,02+475,84423,82 Дж