5. Приведение масс

Приведенный момент инерции определяем из условия равенства кинетической энергии звена приведения (кривошипа) и всех звеньев механизма. Для рассматриваемого механизма приведенный момент инерции определится из формулы: , где , -приведенный момент инерции звеньев, связанных с кривошипом постоянным передаточным отношением, - приведенный момент инерции остальных звеньев.

Для рассматриваемого механизма:

Заменяя отношение скоростей отношениями отрезков планов, получим:

Массы и моменты инерции звеньев:

Строим график , масштаб

6. Определение момента инерции маховика

Потребный момент инерции маховика находится по заданному значению коэффициента с учетом средней угловой скорости кривошипа и распределения инерционных силовых параметров машинного агрегата, учитываемых приведенными моментами инерции сил. Для синтеза маховика по методу Мерцалова вычисляется кинетическая энергия , Дж звеньев, не связанных с кривошипом постоянным передаточным отношением по формуле:

Результаты расчета для каждого положения механизма заносим в таблицу. Выбрав масштабный коэффициент строим график Зависимость имеет такой же вид, как и так как , а масштабный коэффициент .

Далее строим зависимость путем сложения с учетом знаков графиков и Затем из графика вычитаем график .

Полученная кривая есть зависимость приращения кинетической энергии звеньев механизма, связанных с кривошипом постоянным передаточным отношением, от угла поворота звена приведения . На построенной кривой находим наибольший максимум и наибольший минимум, разность между которыми а = 86мм, позволяет вычислить наибольший размах изменения кинетической энергии

Приведенный момент инерции кг.м² звеньев, связанных с кривошипом постоянным передаточным отношением, находим по формуле: м²

где – коэффициент неравномерности движения.

В данном случае выбираем из условия работы асинхронной электрической машины в двигательном режиме: . Допускаемое значение коэффициента неравномерности принимается меньшему из двух величин:

где - синхронная частота вращения ротора

- средняя частота вращения ротора

– критическая частота вращения ротора

где

Где номинальный вращающий момент , а средний вращающий момент

. Откуда:

После вычисления получим: ; . Примем

Значение , включает в себя в общем случае приведенный к валу кривошипа момент инерции ротора электродвигателя м²(по каталогу); приведенный момент инерции , учитывающий массу муфт и зубчатых колес привода; момент инерции кривошипа и момент инерции маховика, устанавливаемого на одном валу с кривошипом. Поэтому находим по формуле:

м²

7. Конструирование маховика и определение места его установки в машинном агрегате

Для уменьшения массы и габаритов целесообразно применять конструкции. Маховика в виде тяжелого обода, связанного с насаживаемой на вал ступицей, спицами или облегченным диском. Для такого маховика момент инерции:

где и – соответственно масса и средний диаметр обода; ρ - плотность маховика, и - отношение ширины и высоты обода к его среднему диаметру.

При определении предполагалось, что маховик размещен на одном валу со звеном приведения, совпадающим, как правило, с главным валом рабочей машины. Из-за соображений снижения массы и габаритов маховик выгодно установить на более быстроходный вал с угловой скоростью . Момент инерции размещенного на таком валу маховика

После перемещения маховика на другой вал получим:

м²

Принимаем = 0,3; = 0,3, ρ = 7800 кг/м³ и определяем диаметр:

Масса обода маховика определяется по следующей формуле:

С учетом массы спиц и ступицы масса маховика