де:=3310,3 (н * м) - максимальний момент сил опору,
=100 (мм) - величина, відповідна на кресленні.
;
(3.16)
.
Наведені моменти сил опору прийняті на кресленні.
МС1=0 (мм); МС4=67 (мм); МС7=0 (мм); МС10=- 15 (мм);
МС2=12,4 (мм); МС5=100 (мм); МС8=- 48 (мм); МС11=36,8 (мм);
МС3=49 (мм); МС6=87,5 (мм); МС9=- 35 (мм); МС12=60,5 (мм).
Виходячи з графіка, а також враховуючи умови усталеного руху, отримаємо графік роботи корисного опору АД у вигляді прямої лінії, що з'єднує початок і кінець графіка роботи сил опору. Тут нехтуємо роботою сил тертя та інших шкідливих опорів. Графічно інтегруючи криву наведених моментів сил опору за методом хорд, будуємо графік роботи сил опору АС. Масштаб отриманого графіка обчислюємо за формулою:
(Дж/мм), (3.17)
де:=33 ((Н * м)/мм) - масштаб наведених моментів,
=0,052 (рад/мм) - масштаб кутів,
полюсний відстань для графічного інтегрування:
; (3.18)
(мм).
Графічно обчислюючи ординату, кривої АТ з ординати кривої АС, будуємо графік кінетичної енергії механізму? Т=АС - АД. Для зручності побудови на кресленні масштаб приймаємо ?? Т =? А.
За методом Віттенбауера будується замкнута крива, що зображує залежність зміни кінетичної енергії і функції наведеного моменту інерції маховика, до цієї кривої з верху і знизу проводяться дотичні, кути нахилу яких відповідають максимальному і мінімальному значенню кутової швидкості кривошипа. Тангенси кутів нахилу цих дотичних рівні
; (3.19)
; (3.20)
де: - коефіцієнт нерівномірності руху
;
;
Для визначення моменту інерції маховика по заданому коефіцієнту нерівномірності рух? проводимо дотичні до графіка Енергія-маса по відношенню до осі і Jn так, щоб перпендикуляр до цієї осі знаходився на перетині осі Jn з дотичній, і від перпендикулярної лінії відкладаємо кути.
Відстань між точками перетину дотичної і осі є відрізком (КL). Вихідний момент інерції маховика знаходиться з виразу:
; (3.21)
(кг * м2).
Підбір розміру маховика:
При розрахунку приймемо умова, що вся маса маховика рівномірно розподілена по середньому діаметру маховика D=1 (м), тоді маса обода маховика:
; (3.22)
(кг).
При отриманій масі обода маховика і його середньому діаметру визначаємо площа поперечного перерізу обода:
; (3.23)
де:? =7750 (кг/м3) - щільність матеріалу маховика
(м2)
При висоті перерізу обода маховика h=0,2 (м), ширина обода дорівнює:
; (3.24)
(м)
Діаметр отвору під вал:
; (3.25)
(м)
; (3.26)
(м).
4. Динамічний аналіз важільного механізму
Динамічний аналіз проводиться для визначення реакції в кінематичних парах механізму і врівноважує момент прикладений до початкової ланки, від дій зовнішніх сил і сил інерції. По реакцій ведеться розрахунок механізму на міцність.
Побудова плану прискорень.
При побудові ведеться розрахунок для 5-го положення механізму, оскільки для силового розрахунку заданий кут? 1=1200. Зображуємо відповідне положення механізму у масштабному коефіцієнті? l=0,0039 (м/мм), і будується для цього положення план швидкостей в масштабі? V=0,36 (м/с * мм) далі визначаємо прискорення точок механізму методом планів:
. Знаходимо кутове прискорення ланки приведення в заданому положенні механізму:
;
де: момент рушійних сил
(Н * м); (4.2)
момент сил опору:
(Н * м); (4.3)
=5 (кг * м2) - момент інерції,
=91,43 (кг * м2) - момент інерції маховика
(рад/с2)
. Для визначення прискорення точки А знаходимо і (нормальну і тангенсальное складову) прискорення.
; (4.4)
; (4.5)
(м/с2);
(м/с2).
. Обчислюємо масштабний коефіцієнт:
; (4.6)
де:=100 (мм) - відрізок зображає нормальне прискорення точки А
(м/с2 * мм).
Прискорення точки А прийняте на кресленні:
;
; (4.7)
(мм),
. Знаходимо прискорення точок А і С із систем рівнянь:
; (4.8)
; (4.9)
Силовий розрахунок механізму.
. Розглянемо структурну групу 4-5 (шатун-повзун). Прикладаємо до неї всі зовнішні сили і сили реакції R05 і R? 14.
? МС=0
; (4.10)
де:; (4.11)
Кутове прискорення:
; (4.12) <...
