125471 (690559), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Ціль: визначення щирого закону руху початкової ланки й розрахунок маховика.
2.1 Побудова динамічної моделі машини
Для спрощення рішення завдання реальну схему машини з одним ступенем волі з ланками, які не деформуються й початковою ланкою, що робить обертовий рух (кривошип) є одномасова система, що володіє деякою умовною масою, кінетична енергія якої в будь-якому положенні ланки наведена дорівнює кінетичної енергії всього механізму: Tn=Jn
1/2=
Ti , і навантаженої фіктивним моментом, потужність якого дорівнює сумі потужностей, що розвиваються всіма силами, що діють у механізмі: Nn=Mn
1=
Ni .
Тут позначено: Jn – момент інерції наведеної маси щодо осі обертання; Mn – наведений момент всіх зовнішніх сил Mn= Mnс- Mnд ; Mnд – наведений момент рушійних сил, Нм; Mnс – наведений момент сил опору, Нм.
Маси ланок:
: m2=20 кг, m4=20 кг;
m5=450кг, mE=600 кг.
Моменти інерції ланок:
: IS1=0,1 кгм2, IS2=IS3=IS4=6,67 кгм2.
Сила ваги G=mg: G2=200 Н, G4=200 Н, G5=4500 H, GE=6000 H.
Сила опору: при підйомі: Р5=6000 Н;
при опусканні: P5=2000 Н.
Приведення сил:
| Положення механізму | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 6` | 7 | 8 | 9 | 10 |
|
| 1,6 | 8,9 | 4,8 | 5 | 3,9 | 2,1 | 1,4 | 1,2 | 3,3 | 5,5 | 14,3 |
|
| 0.3 | 3,7 | 18,6 | 21,9 | 13,89 | 2,6 | 0,2 | 1,8 | 15,1 | 22 | 4,09 |
|
| 5,2 | 186 | 408,3 | 505,2 | 303,64 | 53,7 | 3,1 | 36,7 | 331 | 494 | 313 |
|
| 19,1 | 478 | 839,4 | 983 | 651 | 136 | 13,3 | 104 | 727 | 1076 | 727 |
|
| 0,34 | 0,007 | 0,001 | 0,024 | 0,104 | 0,306 | 0.378 | 0,52 | 0,34 | 0,034 | 0,11 |
|
| 0,03 | 0,85 | 1,59 | 1,75 | 1,16 | 0,24 | 0,02 | 0,19 | 1,29 | 1,91 | 1,29 |
|
| 0,01 | 0,2 | 0,08 | 0,004 | 0,094 | 0,05 | 0,004 | 0,05 | 0,09 | 0,002 | 0,08 |
|
| 26,7 | 678 | 1326 | 1516 | 974 | 195 | 19 | 1445 | 1078 | 1599 | 1060 |
|
| 2 | 42,4 | 83 | 95 | 61 | 12,2 | 1,5 | 9 | 67,4 | 100 | 66,3 |
Приведення мас:
2.2 Рівняння руху машини
В інтегральній формі: Tk-T0= Aд-Ас
,
де
- узагальнена координата; Jn0,
0 – наведений момент інерції й кутова швидкість ланки приведення при
=
0.
2.3 Рішення рівняння руху
Визначити
(
1). Графічний метод Виттенбауера.
Розрахунок графіка наведеного моменту сил опору
/Mnmax/=4865 Hм , задаємо ymax=100 мм, тоді
.
Знаходимо інші в:
.
Задаємо l=140 мм і Н=60 мм, тоді
.
Розрахунок графіка наведеного моменту інерції
Jnmax=1599 кгм2 , задаємо ymax=100 мм, тоді
Знаходимо інші в:
.
Розрахунок графіка робіт сил опору
Будується графічним інтегруванням графіка Мnc, для чого криволінійну фігуру заміняємо рівновеликими прямокутниками.
Розрахунок графіка робіт рушійних сил: Ад=Аi .
Розрахунок графіка рушійного моменту: Мnд=уn*
=50*48,65=2432,5.
Розрахунок графіка надлишкових робіт:
.
Розрахунок діаграми Виттенбауера.
Розрахунок маховика
Маховик служить для зменшення нерівномірності руху.
.
Коефіцієнт нерівномірності руху
Під цими кутами до діаграми Виттенбауэра проводимо дотичні
- зверху й
- знизу.
ok=6 мм;kl=365 мм.
Визначаємо момент інерції маховика:
.
.
Задаємося b=0,1 м, тоді
Д=
;
Визначення кутової швидкості початкової ланки
Початкове значення кінетичної енергії:
;
.
Зміна кінетичної енергії у всіх положеннях
; визначаємо значення кутової швидкості
.
Задаємося
,
тоді
.
| Положення механізму | 0,12 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 6` | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
|
| 0 | 7 | 9 | 8 | 6 | 4 | 5 | 11 | 17 | 15 | 6 | 0 | -3 |
|
| 215,8 | 216,8 | 217 | 216,9 | 216,6 | 216,4 | 216,5 | 217,3 | 218 | 217,8 | 216,6 | 215,9 | 215,5 |
|
| 5440 | 5448 | 6099 | 6748 | 6938 | 6394 | 5616 | 5440 | 5566 | 6500 | 7021 | 6481 | 5987 |
|
| 8,9 | 8,9 | 8,4 | 8 | 7,9 | 8,2 | 8,8 | 8,9 | 8,85 | 8,2 | 7,85 | 8,2 | 8,5 |
|
| 44,5 | 44,6 | 42,2 | 40 | 39,5 | 41 | 43,9 | 44,6 | 44,3 | 41 | 39,3 | 41 | 42,4 |
Перевірка:
3. Силовий розрахунок основного механізму
Ціль силового розрахунку: визначення реакцій у кінематичних парах і моменту, що врівноважує.
3.1 Вибір положення
Вибираємо одне з положень робочого ходу. Прикладемо всі діючі сили.
3.2 Силовий розрахунок
Обертання ланки 1 є рівномірним, тому прискорення крапки А дорівнює:
,
.
Вибираємо масштабний коефіцієнт плану прискорень:
, тоді
.
Запишемо векторне рівняння для побудови плану прискорень:
, де
|| BO3;
BO3;
|| O1A;
|| AB;
|| AB.
Обчислимо модулі
й
, і відповідні їм відрізки на плані прискорень:
,
;
.
,
;
.
Відповідно до властивості плану прискорень:















