1. Сравнение уравновешивающих моментов, найденных двумя методами

Уравновешивающий момент, определенный по методу Ассура

Уравновешивающий момент, определенный по методу Жуковского

Ошибка составляет

Ошибка не превышает 5%. Расчет сделан правильно.

1. Определение сил трения

Определение сил трения

где - коэффициент трения в поступательной паре, зависит от пары работающих материалов, состояния поверхности, условий смазки и т.д. Для пары материалов «Сталь-сталь» принимаем коэффициент трения

- реакция в поступательной паре, предварительно определенная без учета сил трения.

Сила трения направлена в сторону, противоположную относительному движению звена.

Возникающий во вращательной паре момент трения рассчитывается по формуле

где - радиус цапфы подшипника;

- коэффициент трения для приработавшихся цапф

2. Силовой расчет групп Ассура с учетом сил трения

1. Звенья 2-4

Определяем величину касательной составляющей, для чего составляем для звена 2 уравнение моментов относительно точки С.

Откуда

Векторная сумма всех сил, действующих на группу Ассура, включая и силы инерции, равна нулю, т. е.

В этом уравнении два вектора и известны только по направлению, остальные известны полностью, следовательно, уравнение решается.

В соответствии с последним векторным уравнением строим так называемый план сил. Для этого выбираем масштаб построения . Из произвольной точки в выбранном масштабе откладываем все известные векторы в той последовательности, которая указана в уравнении равновесия. Через начало первого вектора проводим направление нормальной составляющей , а через конец последнего – направление реакции . Пересечение этих направлений определяет величины отрезков, изображающих в масштабе векторы неизвестных реакций. Складывая на плане сил нормальную и тангенциальную составляющие, получаем полную реакцию

Для определения реакции в кинематической паре 2-4 составляем уравнение равновесия звена 2, записанное в виде векторной суммы всех сил:

Используем уже построенный план сил, на котором соединяем начало вектора с концом вектора . Направлена искомая реакция из конца последнего вектора в начало первого.

Умножая полученные отрезки на масштабный коэффициент, получаем:

1. Звенья 3-5

Определяем величину касательной составляющей, для чего составляем для звена 3 уравнение моментов относительно точки С.

Откуда

Векторная сумма всех сил, действующих на группу Ассура, включая и силы инерции, равна нулю, т. е.

В этом уравнении два вектора и известны только по направлению, остальные известны полностью, следовательно, уравнение решается.

В соответствии с последним векторным уравнением строим так называемый план сил. Для этого выбираем масштаб построения . Из произвольной точки в выбранном масштабе откладываем все известные векторы в той последовательности, которая указана в уравнении равновесия. Через начало первого вектора проводим направление нормальной составляющей , а через конец последнего – направление реакции . Пересечение этих направлений определяет величины отрезков, изображающих в масштабе векторы неизвестных реакций. Складывая на плане сил нормальную и тангенциальную составляющие, получаем полную реакцию

Для определения реакции в кинематической паре 3-5 составляем уравнение равновесия звена 3, записанное в виде векторной суммы всех сил:

Используем уже построенный план сил, на котором соединяем начало вектора с концом вектора . Направлена искомая реакция из конца последнего вектора в начало первого.

1. Силовой расчет начального механизма

Составим уравнение моментов относительно точки О и определяем величину уравновешивающего момента:

Для определения реакции в кинематической паре кривошип-стойка составляем уравнение равновесия

2. Динамический анализ механизма. Подбор маховика

1. Определение приведенных моментов движущих сил и полезного сопротивления

Приведенный момент сил полезного сопротивления для 12 положений механизма находим по формуле

Где - сила полезного сопротивления для конкретного положения механизма, определяемая зависимостью изменения сил полезного сопротивления от перемещений и поршней, которая задается в задании на курсовое проектирование;

;

, - скорости поршней, к которым приложена сила полезного сопротивления. Данные скорости определены во время выполнения кинематического анализа механизма;

- угловая скорость кривошипа. Данная скорость задана заданием курсового проектирования

Результаты расчетов заносим в таблицу 5.1.

Таблица 5.6

Строим график зависимости приведенного момента сил полезного сопротивления от угла поворота кривошипа, принимая масштабные коэффициенты:

1. Определение работы сил полезного сопротивления и движущих сил

Наиболее простой способ определения работы сил полезного сопротивления и движущих сил – это метод графического интегрирования графика зависимости момента сил полезного сопротивления от угла поворота кривошипа. Для этого слева от начала координат откладываем произвольный отрезок длиной , который назавем полюсным расстоянием. Определяем величину моментов на серединах отрезков , и т. д., расположенных на оси . Эти значения проецируем на ось моментов и последовательно соединяем с концом отрезка . Получаем наклонные отрезки, угол наклона которых соответствует наклону хорд на графике работ , который строим под первым графиком. Масштабный коэффициент зависит от величины полюсного расстояния и определяется по формуле

Момент движущих сил будем считать постоянным, поэтому график зависимости будет иметь вид наклонной линии, которая начинается в начале координат и заканчивается в последней точке графика , так как работа движущих сил и сил полезного сопротивления в начале и в конце рабочего цикла одинакова.

На графике покажем график изменения приведенного момента движущих сил . Для этого через конец полюсного расстояния проведем прямую, параллельную графику , до пересечения с осью моментов. На оси получим отрезок, в масштабе равный величине постоянного момента движущих сил .

1. Графическое определение изменений кинетической энергии

Изменения кинетической энергии удобно находить графическим методом.