
- •Содержание.
- •1. Описание работы механизма и исходные данные для проектирования. Бензомоторная пила.
- •2. Задачи исследования. Блок-схема исследования машинного агрегата.
- •3. Динамика машинного агрегата.
- •3.1 Структурный анализ.
- •3.2 Геометрический синтез рычажного механизма.
- •3.3 Построение плана положений механизма.
- •3.4 Определение кинематических характеристик кпм (аналитически).
- •3.5 Обработка индикаторной диаграммы и определение внешних сил.
- •3.6 Динамическая модель машинного агрегата.
- •3.6.1 Определение приведённых моментов сил сопротивления и движущихся сил.
- •3.6.2 Определение переменной составляющей приведённого момента инерции.
- •3.6.3 Определение постоянной составляющей приведённого момента инерции и момента инерции маховика.
- •3.6.4 Определение законов движения звена приведения.
- •3.6.5 Схема алгоритма программы исследования динамической нагруженности машинного агрегата.
- •3.7 Обработка результатов вычисления.
- •3.8 Выводы.
- •4. Динамический анализ нагруженности рычажного механизма. Задачи динамического анализа.
- •4.1 Кинематический анализ механизма.
- •4.1.1 Графический метод планов.
- •4.1.2 Аналитическая кинематика механизма.
- •4.2 Силовой расчёт механизма.
- •4.2.1 Расчёт методом планов сил.
3.8 Выводы.
На основании расчетов и проведенных построений на листе 1 можно отметить следующее:
Для обеспечения
более равномерного вращения кривошипа
с заданным коэффициентом неравномерности
δ необходима постоянная часть приведенного
момента инерции
кг·м2.
Т.к.
,
то необходима постановка маховика с
моментом инерции
кг·м2.
После установки
маховика как показывают результаты
динамического анализа движения, угловая
скорость кривошипа изменяется в пределах
от
до
,
а угловое ускорение – от
до
.
Полученный коэффициент неравномерности равен
.
4. Динамический анализ нагруженности рычажного механизма. Задачи динамического анализа.
Конечной целью
динамического анализа рычажного
механизма является определение реакций
в кинематических парах и уравновешивающего
(движущего) момента, действующего на
кривошипный вал со стороны привода.
Указанные задачи решаются методом
кинетостатики, основанным на принципе
Даламбера. Этот метод предполагает
введение в расчет инерционных нагрузок
(главных векторов и главных моментов
сил инерции), для определения которых
требуется знать ускорения центров масс
и угловые ускорения звеньев. Поэтому
силовому расчету предшествует
кинематический анализ механизма по
известному уже закону вращения кривошипа
.
4.1 Кинематический анализ механизма.
Необходимо определить координаты точек и звеньев, их скорости и ускорение точек проводится графическим методом планов для расчетного положения №2 и аналитически с помощью компьютера для 12 положений.
4.1.1 Графический метод планов.
Данный метод заключается в последовательном построении планов положений, скоростей и ускорений.
Масштабный
коэффициент построения:
.
Определение чертёжных размеров:
.
Т.к. механизм 2-го
класса, то план строится геометрическим
методом засечек, повернув входной
кривошип 1 на угол
.
Построение плана скоростей. Начиная от входного кривошипа 1 определяют действительную скорость вращающейся точки A кривошипа:
Принято
Отрезок скорости
Т.к. вектор
радиусу, то
и направлен в сторону
.
В структурной группе 2 (2,3) определяем
скорость точки B.
Построение проведём по двум векторным
уравнениям:
,
где
и
- относительное
поступательное.
- относительное
вращательное.
Из скоростей
определяем
Угловая скорость
звена 2:
.
Скорость точки
B:
.
Точку
звена 2 строим на плане скоростей по
свойству подобия на отрезке
:
.
Скорость точки
шатуна:
.
Построение плана
ускорений. Начиная
от кривошипа 1 определяем линейное
ускорение вращающейся точки A
кривошипа:
.
Нормальное
ускорение:
(
- из распечатки для положения №2).
Тангенциальное:
(
- из распечатки результатов).
.
Принимаем
.
Отрезки ускорений:
.
Т.к. вектор
//OA,
то
//OA;
т.к.
//OA,
то
//OA
и направлен в сторону
.
В структурной группе 2 (2,3) определяем ускорение точки B. Составляем 2 векторных уравнения:
, где
и где
и
равны нулю.
Величины относительных
ускорений:
.
Отрезки ускорений:
;
.
Угловое ускорение:
.
Точку шатуна строим по свойству подобия:
Ускорение точек и B определяются соответственно:
.