126087 (690869), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

Определим масштаб оси ординат этой диаграммы:

,

где

k – коэффициент пропорциональности, в нашем случае k=1;

Дж/мм.

1. Определяем момент инерции дополнительной массы (маховика) обеспечивающий вращение ведущего звена с заданным коэффициентом неравномерности =1/55 и закон его движения.

Динамический синтез механизма проводим методом Виттенбауэра.

Метод Виттенбауэра.

Строим диаграмму «Энергия-масса» путем совместного графического решения двух графиков и , исключая параметр .

Для удобства построения диаграммы повернем на угол 90°.

На диаграмме и Е отмечаем соответственно точки 1' и проводим через них горизонтальную и вертикальную линии, на пересечении которой отмечаем точку 1, повторив процедуру получим остальные точки. Полученные точки соединяем плавной линией, строим диаграмму «Энергия-масса».

1. Проведем под углами _max и _min касательные к кривой «Энергия-масса». Точки пересечения этих касательных с осью ординат обозначаем А и В. Значение tg этих углов вычислим по формулам:

1°27'

1°24'

рад/сек

1. Определяем момент инерции маховика, обеспечивающий вращения звена приведения с заданным коэффициентом =0,022.

,

где АВ отрезок на оси ординат кривой, «Энергия-масса».

кг м²

1.13 Определим значение угловой скорости звена приведения во всех положениях кривошипа, для этого воспользуемся диаграммой «Энергия-масса».

Расчет угловой скорости ведем по формуле:

,

где KL – ордината диаграммы «Энергия-масса» в требуемом положении;

BL – абсцисса диаграммы «Энергия-масса» в требуемом положении.

Вычислим угловую скорость для каждого положения:

Вычислим изменение угловой скорости для каждого положения:

Результаты вычислений угловой скорости заносим в таблицу 4.

Исходные данные и результаты вычислений _к ,с^-1

Таблица 4.

Положения маховика	KL	к ,с-1	∆к
0	40	29,82	0,2
1	46	29,88	0,26
2	42	29,58	-0,03
3	18	29,54	-0,077
4	1	29,354	-0,266
5	12	29,47	-0,149
6	24	29,60	-0,02
7	32	29,71	0,09
8	40	29,82	0,2

По полученным значениям строим график изменения угловой скорости ∆w_i= ∆w_i(₁), относительно прямой, совпадающей со значением угловой скорости звена приведения:

Вывод: входное звено вращается с переменной угловой скоростью и переменным ускорением, за счет действия переменных нагрузок. Т.к. >0, то маховик нужен, чтобы обеспечить заданную неравномерность хода  =0,0182.

РАЗДЕЛ II

Силовой анализ рычажного механизма

Силовой анализ механизма заключается в нахождении неизвестных сил и моментов, приложенных к каждому звену исследуемого механизма, в частности реакции в кинематических парах.

Чтобы выполнить силовой расчет необходимо определить внешние силы и моменты сил действующих на звенья механизма (движущая сила, силы полезного сопротивления, силы тяжести или сопротивление среды).

Возникновение реакции в кинематических парах обусловлено не только воздействием внешних сил, но и движением звеньев с ускорениями.

Расчет ведем по методу Д^'Аламбера, который формулируется следующим образом:

Если к внешним силам, действующим на механические системы, прибавить силы инерции, то такую систему можно рассматривать условно находящуюся в равновесии.

Целью данного раздела является определение реакции в кинематических парах. Расчет ведется в порядке обратном кинематическому анализу, т.е. расчет начинаем с группы наиболее удаленной от ведущего звена.

2.1 Вычерчиваем в масштабе кинематическую схему механизма соответствующую min и max значениям приведенного момента М_с^пр сил сопротивления:

,

где ОА – отрезок произвольно взятый на чертеже, мм.

Принимаем

1. Составляем векторное уравнение для определения скорости в точке В.

;

,

где – абсолютная скорость точки А.

м/сек;

– относительная скорость точки В, направленная перпендикулярно шатуну АВ.

– относительная скорость точки В, направленная вдоль ползуна.

Определяем масштаб плана скоростей:

;

– произвольно взятый отрезок 150 мм.

Строим план скоростей и с его помощью определенной скорости точек механизма и угловую скорость звена.

м/с

м/с

м/с

c^-1.

2.3 Для определения ускорений составляем систему векторов ускорений:

,

где – ускорение точки А.

Ввиду того, что ∆w_max мала, принимаем, что кривошип вращается с постоянной угловой скоростью w₁= const.

Угловое ускорение кривошипа , тогда .

м/с^-2;

м/с^-2;

– вектор ускорения точки В_о принадлежит стойке

– вектор Кориолисова ускорения;

– вектор относительного ускорения, известен только по направлению.

Определяем масштаб плана ускорений по формуле:

где − выбираем произвольно.

Построение плана ускорений помогает определить абсолютные и относительные ускорения точек и угловые ускорения звеньев механизма для выбранных положений.

м/с ^-2;

м/с^-2;

м/с^-2;

с^-2

2.4 Определяем величины главных векторов сил инерции Р_и и его главных моментов М_и:

H;

H;

.

Момент сил инерции M_u2 заменим парой сил

Н

2.5 Определяем реакции в кинематических парах методом плана сил. Для этого вычерчиваем в масштабе _l группу Ассура и прикладываем к ней силу Р; силы тяжести G₂ и G₃ и силы инерции Р_и2 и Р_и3; моменты сил инерции M_u2, реакцию R₀₃; реакцию кривошипа на шатун R₁₂, которую раскладываем на нормальную и тангенциальную.

Реакцию определим из уравнения равновесия моментов сил действующих на звено 2 (шатун АВ) относительно точки В.

В уравнении берем слагаемые со знаком «+», если момент создаваемый силой направлен против часовой стрелки, и со знаком «–», если по часовой стрелки.

Записываем векторное уравнение всех сил:

Значения сил

Таблица 5.

Положения механизма
3	16500	295	54	619	17246	54	514	3200	16700

Неизвестные реакции и определим графическим построением плана сил в масштабе:

;

2.6 Производим силовой расчет входного звена

К звену приложены сила реакции в точке А, сила тяжести G₁ в точке 0, неизвестная по величине и направлению реакции R₀₁ в точке 0 и неизвестна по величине уравновешивающая сила Р^ур в точке А.

Силовой расчет ведущего звена сводится к определению уравновешивающей силы, которую определяем из уравнения моментов.

М₀ = 0 (сумма моментов относительно точки 0 должна быть равна 0)

Рассчитаем Р^ур для 3-ого положения:

Таблица 6. Значения сил

Положение механизма
3	14473	2698	16700	11000

Реакция R₀₁ стойки на звено определим в результате графического решения векторного уравнения равновесия сил:

2.7 Методом рычага Жуковского определим уравновешивающую силу. Рычаг Жуковского представляет собой план скоростей, повернутый на 90° вокруг своей оси, в соответствующих точках, которого, приложены все внешние силы инерции, а так же моменты, действующие на звенья механизма.

Записываем векторное уравнение всех сил:

Рычаг Жуковского будет в равновесии, если к нему приложить уравновешивающую силу и моменты.

Характеристики

Список файлов курсовой работы