123338 (689436), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

7 ВИЗНАЧЕННЯ ЗВЕДЕНИХ МОМЕНТІВ ІНЕРЦІЇ ЛАНКИ ЗВЕДЕННЯ

Зведені момети інерції ланки зведення визначаємо за формулою:

Для положення α₁=90⁰:

I_З=18·0.0759²+0,1421·0,3226²+19·0.035725²+0,149·0,2552²+21х

х0.067243²+0,1992·0,09255²+15·0.065912²=0,3567 кГм²

Відхилення від розрахунку на ЕОМ (Ip=0.3632 кГм²) не перевищує 5% (1,7%). Використовуючи результати аналітичного розрахунку за допомогою ЕОМ, будуємо діаграму |I₃, α₁|, попередньо повернувши осі на 90⁰.

8 ВИЗНАЧЕННЯ МОМЕНТУ ІНЕРЦІЇ МАХОВИКА МЕТОДОМ ВІТТЕНБАУЕРА

Графічно виключаючи параметр α з діаграм |ΔT, α₁| та |I₃, α₁|, будуємо діаграму |ΔT, I₃| - енергомас. Визначемо кути ψ_max та ψ_min дотичних до цієї діаграми.

Поводимо дотичні під цими кутами до діаграми енергомас до їх пересічення з віссю ΔТ. Отриманий відрізок аb=108,78мм.

Момент інерції маховика

Згідно розрахунку за методом Гут’яра за допомогою ЕОМ І’_m=11,05 кГм².

Похибка не перевищує 5%.

9 ВИЗНАЧЕННЯ РОЗМІРІВ МАХОВИКА

Визначемо потужність рушійних сил

P’=M_зр·ω₁=136,9*42,9=5873,01 Вт

Задана частота обертання ротора двигуна n_дв=1500 хв^-1. Потужність на валі електродвигуна

Р_р=P’/η=5873,01/0,7=8390 Вт

За цією потужністю та частотою обертання вибираємо електродвигун RAM71B4, для якого Р_р=0,37 кВт та n_д=1500 хв^-1. Момент інерції ротора цього електродвигуна І_р=0,0011 кГм².

Враховуючи, що робота парової машини має безударний характер, ставимо маховик на валі електродвигуна. Тоді зведений до вала двигуна момент інерції маховика

Маховик виконуємо у вигляді диска. Матеріал маховика – чавун, для якого ρ=7100кг/м³. Діаметр маховика

0,38325 м=383,25мм

Ширина маховика В=ψ_b·D=0,3·383,25 мм=114,975 мм

Діаметр посадкового отвору

d≥(7...8)· =7,5· =8· =10.6 мм

Приймемо d=12мм.

10 ГРАФО-АНАЛІТИЧНИЙ МЕТОД

КІНЕМАТИЧНОГО АНАЛІЗУ МЕХАНІЗМА

1. Визначення швидкостей графоаналітичним методом

Визначемо швидкість точки А, яка належить вхідній ланці 1. Кутова швидкість ланки 1 у положенні, заданому кутом α₁=195⁰, становить

ω₁=2π*n_OA=2*3.14*6,833 c^-1=42,9 рад/с.

Звідси

V_A= ω₁*l_OA=42,9 c^-1*0.115 м=4,935 м/с.

Вектор напрямлений перпендикулярно до ланки ОА в бік обертання кривошипу.

Приймаємо довжину відрізка pa=70мм, що зображує вектор , і визначемо масштабний коефіціент

4,935/70=0,07мс^-1/мм

З довільно обраного полюса р на площині (див. аркуш 2), перпендикулярно до ланки ОА проводимо відрізок ра.

Швидкість точки В визначемо, виходячи з теореми про швидкість точки твердого тіла у плоскому русі:

В цьому векторному рівнянні та .

Вказане векторне рівняння розв’язуємо графічно. Для цього з точки а плану швидкостей проводимо лінію перпендикулярну ланці АВ до пересічення з лінією, проведеною з точки р перпендикулярно ланці О₂В. Точку пересічення позначимо як b. Помноживши відрізки ab та pb на масштабний коефіціент μ_V, отримаємо величини швидкостей

V_B=pb* μ_V=49,17*0,07=3,44мс^-1,

V_BА=ab* μ_V=31,65*0,07=2,22мс^-1

Розмір відрізка рс, що зображує на плані швидкість точки С, визначемо з пропорції:

рс=pb*1,25=61,46мм

V_C=pc* μ_V=4,3022мc^-1

Швидкість точки Д знайдемо, розв’язуючи графічно векторне рівняння:

Тут вектор V_Д | | х-х, .

З точки с плану швидкостей проведемо лінію перпендикулярну ланці ДС до пересічення з лінією, проведеною з точки р, паралельно вісі х₁ – х₁. Точка пересічення позначена як д.

V_Д=рд* μ_V=57,5*0,07=4,025мс^-1,

V_ДС=дс* μ_V=21,63*0,07=1,51мс^-1.

Положення точок S₂, S₃, S₄ , які є центрами ваги ланок, знайдемо на серединах відрізків ав, рс та сд. З’єднаємо точки S₂, S₃, S₄ з полюсом плана і отримаємо відрізки рS₂, рS₃, рS₄, що зображують швидкості центрів ваги ланок.

V_S2=pS₂* μ_V=58,38*0,07=4,087мс^-1,

V_S3= рS₃* μ_V=30,73*0,07=2,151мс^-1,

V_S4= рS₄* μ_V=58,52*0,07=4,096мс^-1.

Розрахунок кутових швидкостей ланок розглянемона прикладі ланки 2, величина кутової швидкості якої

7,629 с^-1

Кутова швидкість ω₂ направлена проти руху годинникової стрілки, тому що вектор відносної швидкості ланки АВ, уявно перенесений у точку В ланки 2, прагне повернути ланкку проти руху годинникової стрілки відносно точки А.

Аналогічно визначаємо велечини і напрямок ω₃, ω₄.

14,828 с^-1

4,734 с^-1.

Напрямки кутових швидкостей показані на кресленні (див. арк. 2)

1. Визначення прискорень графо-аналітичним методом

Будуємо план прискорень для положення механізму, заданого кутом α₁=195⁰. Рух ведучої ланки АВ здійснюється з постійною кутовою швидкістю ω₁=42,9 с^-1.

Прискорення точки А кривошипа 1:

де нормальне прискорення

= 211,6 мс^-2

тангенциальне:

0

Повне прискорення точки А кривошипа

=211,6мс^-1

Вектор а_АО1 направлений вздовж ланки О₁А від точки А до О₁.Прий мемо довжину відрізка πа=121мм і визначемо масштабний коефіціент побудови плана прискорень.

μ_а= =211,6/121= 1,75 мс^-2/мм

З довільно обраного центра π плана прискорень проведемо лінію у напрямку вектора і відкладемо на ньому відрізок πа.

Для визначення прискорення точки В запишемо векторне рівняння складання прискорень точки твердого тіла у плоскому русі:

.

Тут - нормальнее прискорення точки В відносно точки А, яке має напрямок від точки В до точки А.

7,629²*0,291=16,937мс^-1,

an₂= / μ_a=9,678мм.

Вектор - тангенциальне прискорення точки В відносно точки А, яке має напрямок перпендикулярний нормальному, але модуль його невідомий.

Вектор - нормальне прискорення точки В відносно точки О₂ , яке має напрямок від точки В до точки О₂.

=51,01мс^-2,

πn₃= /μ_a=29,149мм.

З точки n₂ проведемо лінію у напрямку вектора до пересічення з лінією, проведеною з точки n₃ у напрямку вектора . Точку пересічення позначемо b і з’єднаємо її з полюсом π.

Величини тангенціальних прискорень:

=n₂b*μ_a=87,84*1,75=152,95 мс^-2,

=n₃b*μ_a=81,4*1,75=142,45мс^-2.

Кутові прискорення ланок:

ε₂= /l_AB=525,6 рад/с²,

ε₃= /l_BO2=614 рад/с².

Напрямки кутових прискорень показані на креслені (див. арк. 2).

Прискорення точки С знайдемо, базуючись на теорему подібності, з пропорції

; Звідси

=0,29*86,46/0,232=108,075 мм.

=108,075*1,75 = 189,13 мс^-2

Прискорення точки Д визначимо, вирішивши графічно векторне рівняння:

Тут вектор - нормальне прискорення точки Д у відносному русі навколо точки С. Цей вектор напрямлений від точки Д до точки С.

=4,734²*0,319=7,149 мс^-2

- тангенційне прискорення точки Д відносно точки С.

З точки с плану прискорення у напрямку вектора проводимо промінь, на якому відкладаємо

cn₄= /μ_a=7,149/1,75=4,085 мм.

З точки n₄ проведемо лінію, перпендикулярну ланці СД, до пересічення з лінією, проведеною з полюса π паралельно вісі х₁-х₁. Точку пересічення позначемо д.

а_Д=πд*μ_а=112,14*1,75=196,245 мс^-2.

=n₄д* μ_а=1,69*1,75=2,958мс^-2.

Кутове прискорення ланки 4

Положення центрів ваги на плані прискорень показуємо на серединах відрізків повних відносних прискорень.

Прискорення центрів ваги:

а_s2=πS₂*μ_a=95,42*1,75=166,985мс^-2 ,

а_s3=πS₃*μ_a=54*1,75=94,5мс^-2 ,

а_s4=πS₄*μ_a=109,72*1,75=192,01мс^-2.

а_s5= a_Д=196,245 мс^-2

11 КІНЕМАТИЧНІ ДІАГРАМИ РУХУ ТОЧКИ

Згідно з аналітичним розрахунком будуємо діаграму переміщень. Кути повороту кривошипа відкладаємо вздовж вісі абсцис з масштабним коефіціентом μ_α=2 град/мм = π/90 рад/мм.

Масштабний коеф. часу µ_t = 60/(410*180) = 0,0015 с/мм.

Вдзовж вісі ординат відкладаємо значення переміщень точки Д, взятих з розрахунку на ЕОМ з масштабним коефіціентом

µ_s= 0.003 м/мм.

Методом графічного диференціювання будуємо діаграму швидкостей точки Д.

Для цього на від’ємному продовженні вісі абсцис відкладаємо полюсну відстань Н₁= 24 мм з полюсом р_V. Поділимо відрізок L=180мм на 12 рівних частин та відновимо ординати на кінцях кожної частини. З полюса проведемо промені, паралельні хордам на кожній частині графіка переміщень, до пересічення їх з віссю ординатю Значення ординат переносимо на середину відповідних частин. Отримані точки значень середніх швидкостей на всіх ділянках з’єднуємо плавною лінією. Це і буде діаграма швидкостей точки Д. Для порівняння побудуємо діаграму швидкостей за розрахунком на ЕОМ. Масштабний коефіціент:

µ_V=µ_s/(H₁·µ_t) = 0.003/(24*0,0015)=0.082мс^-1/мм.

Таким же чином диференціюємо діаграму швидкостей для побудови діаграми прискорень точки Д. Полюсна відстань Н₂ = 16 мм. Та також перевіряємо отриману діаграму за допомоги розрахункових даних на ЕОМ (пунктирною лінією). Масштабний коеф. прискорення:

µ_а=µ_V/(H₂·µ₁)=0.082/(16·0.0015)=3.41 мс^-2/мм.

12 КІНЕТОСТАТИЧНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ МЕХАНІЗМУ

12.1 Визначення сил, що діють на механізм

На ланки механізму діють такі сили: ваги, інерції, корисного опору, моменти сил інерції, реакції в’язів та зрівноважуюча сила або момент сили. З цієї системи сил тільки реакції в’язів та зрівноважуюча сила або момент сили не можуть бути визначені з даних, що вже є.

Сили ваги

G₂=m₂·g=19*9,81=186,39 H

G₃=m₃·g=24*9.81=235,44 H

Характеристики

Список файлов курсовой работы