7 Порядок вычислений и результаты расчетов

_.▌^* Перед началом работы с компьютером следует оформить карту ввода данных (см. Приложение А).^* ▌

_.▌^* В процессе решения компьютер осуществляет следующие операции.

1. Кинематический расчет рычажного механизма.

2. Вычисление приведенного момента инерции рычажного механизма (формула(14)) и определение общего приведенного момента инерции во всех i-тых положениях.

3. Определение приведенного момента производственного сопротивления во всех i-ых положениях и его работы за цикл установившегося движения. Формулы (16), (18).

4. Определение среднего за цикл движущего приведенного момента . Формула (22).

5. Назначение скорости кривошипа и движущего момента на первом шаге вычислений равными номинальной скорости и моменту .

6. Первый шаг. Определение скорости (формула (11)), а также момента (формула (19)) для выполнения второго шага вычислений.

7. Второй шаг. Определение и по формулам (11) и (19) для третьего шага вычислений. И т.д. до значения угла ^* ▌

После ввода данных в процессе расчетов на каждом обороте кривошипа проверяется условие (24)­­. Если условие не выполняется (в режиме разбега), то значения скорости кривошипа и движущего момента, вычисленные по окончании данного оборота, принимаются в качестве начальных для расчётов на первом шаге следующего оборота.

После выполнения условия (24) из всех полученных выходных данных на экран монитора сначала были выведены: ▌^* выходные данные записывать с точностью до 2-го знака после запятой; – с точностью до 2-ой значащей цифры ^* ▌

- диаграмма зависимости от . Горизонтальные линии ограничивают допустимый размах колебаний при заданном ;

• мощность двигателя N = … Вт;

• максимальная угловая скорость … рад/с;

• минимальная угловая скорость … рад/с;

• коэффициент неравномерности хода … ,

• момент инерции маховика ;

• таблица значений за цикл установившегося движения (с интервалом угла , равным 30⁰.

_.▌^* Текст для случая . ^*_.▌

Так как величина получилась меньше заданного значения , то устанавливать в машине маховик нет необходимости.

_.▌^* Текст для случая . ^*_.▌

Вычисленное значение оказалось больше заданного , поэтому была подобрана необходимая величина момента инерции маховика … кгм². Получены новые значения угловых скоростей в 12 положениях и выходных параметров

Вт, рад/с, рад/с, , кгм²

_.▌^* Общий текст ^*_.▌

Затем на экран выводятся остальные результаты. Через 30⁰ изменения угла были представлены таблицы значений

• приведенного момента сопротивления ;

• приведенного движущего момента ;

• работ движущего момента и полезного сопротивления ;

• приведенного момента инерции .

Результаты расчетов представлены в таблице.

Таблица – Результаты расчетов

Номер положения	Угловая скорость , рад/с		Моменты сил, Н·м		Работы, Дж		Момент инерции, кг·м2
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

На листе формата А2 построены диаграммы изменения параметров, характеризующих установившееся движение машины. ▌^* Размещение диаграмм показано в Приложении Б. ^*_.▌

В выходных данных представлены модули отрицательных значений и . На диаграммах также откладываем их абсолютные величины.

Дополнительно на диаграмме работ строим график приращения суммы работ всех сил за цикл:

.

_.▌^* Исследуем влияние момента инерции маховика на закон изменения угловой скорости. Выразим из уравнения (10) угловое ускорение

. (* *)

Если во время установившегося движения машины скорость начального звена , т.е. , то в числителе правой части уравнения (* *) величины ( ) и ( ) в любом положении равны нулю.

Во многих машинах достигнуть равенства нулю разности ( ) невозможно (в курсовой работе около половины времени цикла , а движущий момент действует в течение всего цикла). Когда в составе машины имеются рычажные механизмы, то ≠ , так как изменяется в зависимости от положения. Следовательно, во время установившегося движения в таких машинах неизбежны колебания скорости.

Очевидно, что чем больше значения , тем интенсивнее изменяется . У конструктора мало возможностей повлиять на числитель правой части уравнения (* *). Однако за счет установки маховика можно увеличить знаменатель. Тогда во всех положениях угловое ускорение уменьшится.

Пусть, например, до установки маховика величина изменялась в пределах от 9 до 11 кг м . Момент инерции маховика = 10 кг м , тогда после установки маховика знаменатель уравнения (* *) во всех положениях увеличится в среднем в два раза (числитель не изменится). В таком же отношении уменьшится во всех положениях .В результате, при том же времени цикла, уменьшится размах колебаний угловой скорости кривошипа.

Пределы колебаний скорости ограничивает допустимая для каждого типа машин величина коэффициента неравномерности:

.

Зависимость угловой скорости от факторов, определяющих движение, удобно исследовать с помощью уравнения движения в интегральной форме:

.

Выразим отсюда

.

Здесь ; второе слагаемое в числителе – постоянное число, одинаковое при вычислении во всех текущих положениях.

Из полученного уравнения видно, что (и скорость ) тем больше, чем больше и меньше . В наших заданиях имеет за цикл один максимум и один минимум; – два разных по величине ( почему?) максимума и два численно одинаковых ( почему?) минимума. Проследите, какая из величин: или в Вашем задании сильнее влияет на величину .

Обратите также внимание на графики приведенного движущего момента и угловой скорости. В нулевом положении угловая скорость получилась больше, а движущий момент – меньше их средних за цикл значений. О всех положениях – чем больше угловая скорость, тем меньше движущий момент и наоборот. Объясните, в чем причина таких результатов.

Объясните, почему в конце рабочего хода приведенный момент производственного сопротивления равен нулю, хотя в этом положении нагрузка на звено 3 со стороны рабочего тела имеет максимальное значение. Из какого условия следует этот результат? ^* ▌