- •1 Проектирование рычажного механизма по коэффициенту неравномерности движения
- •1.1 Определение структуры, степени подвижности и класса механизма
- •1.2 Построение планов положений механизма и повёрнутых на планов скоростей
- •1.3 Построение графика моментов сил сопротивления и движущих сил, приведённых к ведущему звену, в зависимости от угла поворота для цикла установившегося движения и .
- •1.9 Построение диаграммы «энергия-масса»
- •1.10 Определение момента инерции маховика, обеспечивающего вращение звена приведения с заданным коэффициентом неравномерности движения при установившемся режиме работы
- •1.11 Определение геометрических размеров маховика
- •2 Силовой расчёт рычажного механизма с учётом динамических нагрузок
- •2.1 Построение плана ускорений
- •2.2 Определение инертных нагрузок звеньев
- •2.3 Определение реакций в кинематических парах и уравновешивающей силы
- •2.4 Определение уравновешивающей силы по методу н. Е. Жуковского
- •3 Построение картины эвольвентного зацепления
- •3.1 Расчёт эвольвентных зубчатых колёс внешнего зацепления
- •3.2 Построение картины эвольвентного зацепления
- •3.3 Определение и сравнения коэффициента перекрытия
1.3 Построение графика моментов сил сопротивления и движущих сил, приведённых к ведущему звену, в зависимости от угла поворота для цикла установившегося движения и .
Для нахождения приведённого момента движущих сил необходимо определить приведённую силу.
На повёрнутых планах скоростей к центрам тяжестей звеньев приложим силы тяжести G3, G4 и G5, к точке D − силу, действующую на рабочее звено, перпендикулярно звену OA − приведенную силу.
Силы тяжести каждого звена механизма определим по формуле:
, (23)
где
масса i-го звена, кг;
ускорение свободного падения,
м\с2.
Тогда
Н,
Н,
Н.
Н.
Величину приведенной силы определим из условия равенства работы приведенной силы и всех других активных сил, действующих на механизм:
, (24)
где h2,h3, h4, h5, hпр – расстояние от полюса до линии действия соответствующей силы.
Fc=1.45кН – максимальное усилие резанья.
Для нулевого положения:
Н.
Приведённый момент определим по формуле:
(25)
Аналогично вычислим
и
для остальных положений. Результаты
занесём в таблицу 2.
Таблица 2
Значения
и
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
, Н |
-42.5984 |
11.68 |
14.896 |
17.56 |
343.76 |
433.63 |
478.86 |
403.1 |
506.16 |
484.2 |
469.96 |
32.3 |
, Нм |
-6.39 |
1.75 |
2.234 |
2.634 |
51.56 |
65.045 |
71.83 |
60.47 |
75.9 |
72.6 |
70.5 |
4.85 |
Так как в данном случае приведенная сила является силой сопротивления (направлена против вращения ведущего звена), то строим по полученным значениям график сил сопротивления, приведенных к ведущему звену, от угла поворота кривошипа.
Примём масштабные коэффициенты:
,
1.4 Построение
диаграммы работ
методом графического интегрирования
Путём графического
интегрирования графика
строим график работы сил сопротивления
от угла поворота кривошипа.
1.5 Построение
диаграммы работ движущих сил
Чтобы получить график , достаточно соединить прямой линией начало и конец диаграммы .
1.6 Построение
диаграммы
методом графического
дифференцирования диаграммы
Методом графического дифференцирования диаграммы строим диаграмму в тех же координатах, что и диаграмма .
Масштабный коэффициент будет равен:
, (26)
где
полюсное расстояние для графического
интегрирования,
мм.
Тогда
=
,
.
1.7 Построение
графика изменения кинетической энергии
Строим диаграмму
избыточных работ
или приращённой кинетической энергии
.
Для этого из ординат
вычитаем ординаты
.
Диаграмму
строим в масштабе
.
Аизб=
1.8 Построение графика приведённого к ведущему звену момента
инерции механизма в зависимости от угла поворота звена
Учитывая, что первое и третье звено движется вращательно, четвёртое − плоско-параллельно, пятое − поступательно, формула для вычисления приведённого к ведущему звену момента инерции будет иметь вид:
(27)
где
;
;
;
.
Тогда, момент инерции для нулевого положения будет равен:
.
Аналогично
определяем
для остальных положений механизма. При
этом пользуемся таблицей 1.
Вычисленные значения заносим в таблицу 3.
Таблица 3 Значения приведенного момента инерции
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
1,2 |
1,15 |
0,997 |
0,72 |
0,58 |
1,015 |
1,27 |
1,05 |
0,89 |
0,79 |
0,82 |
0,97 |
Для построения графика приведённого к ведущему звену момента инерции данного механизма ось ординат направим горизонтально, т.е. стоим график повернутый на .
Масштабный коэффициент:
.
