3.3 Расчет и построение графика приведенного момента сил полезного сопротивления

В основу положено применение теоремы Н.Е. Жуковского о "жестком рычаге". В соответствии с этой теоремой построенный план аналогов скоростей принимается за "жесткий рычаг", в соответственных точках которого прилагаются все внешние силы, предварительно повернутые на 90 градусов.

В данном случае к внешним силам относятся: сила полезного сопротивления PF и силы тяжести звеньев. Силу полезного сопротивления прикладываем к точке d в 4, 5 и 6 положениях механизма. Силы тяжести не учитываем так как их величина незначительна по сравнению со значением PF. Приведенный момент считается положительным, если он направлен в противоположную сторону вращения кривошипа.

Мпр=FпрlO1A

где Fпр - приведенная сила,приложенная в точке а и расчитывается по формуле:

FПР=

где Рс находится по графику для каждого положения:

Pc4=0,975PFmax=0,975·32000=31200 (H)

Pc5=0,9 PFmax=0,9·32000=28800 (H)

Pc6=0,1 PFmax=0,1·32000=3200 (H)

Найдём Мпр и Fпр и данные сведём в таблице 3.3.1

Таблица 3.3.1

№	4	5	6
рd, мм	71,4	45,7	20
Fпр, Н	37128	21936	1066,67
Mпр, Нм	2598,96	1535,52	74,67

Cтроим диаграмму Мпр (φ). Масштаб по оси φ

0,034 рад/мм

Масштаб по Мпр:

MМ=43,316 (Н·м/мм)

3.4 Построение графика работ сил полезного сопротивления и сил движущих

График работы сил сопротивления Ас = Ас(φ) получаем путем интегрирования зависимости Мпр = Мпр (φ) по обобщенной координате φ. Полюсное расстояние при интегрировании Н=70мм. Для получения графика Ад = Ад(φ) применяем метод линейной интерполяции. С этой целью соединяем прямой линией начало и конец графика Ас(φ).

Продифференцировав диаграмму Ад = Ад(φ) получим прямую, параллельную оси абсцисс, которая является диаграммой приведенных моментов Мс (φ). Масштабный коэффициент оси ординат графика А=А(φ).

μп·μφ·Н=43,316·0,034·70=106,12 Дж/мм

3.5 Построение графика приращения кинетической энергии

Приращение кинетической энергии равняется разности работ:

Т=Ад - Ас

График строим в масштабе μТ = μА = 106,12 Дж/мм

3.6 Расчет и построение графика приведенного момента инерции рычажного механизма

Для построения графика приведенного момента инерции рычажного механизма необходимо знать значения масс звеньев и моментов инерции звеньев относительно центра масс.

По схеме механизма с учетом формы движения звеньев и на основании того, что кинетическая энергия звена приведения равна сумме кинетических энергий звеньев.

Уравнение для приведенного момента инерции имеет вид:

Іпр=Іs1+m2·(pS2/pa)2loa2+IS2(ab/pa)2(loa/lAB)2+IC(pb/pa)2(lOA/lBC)2+

+IS4(fd/pa)2(lOA/lFD)2+m5(pf/pa)2lOA2

По этой формуле подсчитаем для 13-ти положений и данные занесем в таблицу 3.6.1

Таблица 3.6.1

№ поло-жения	0	1	2	3	4	5	6	6/	7	8	9	10	11
Iпр, кг∙м3	2,2	2,4	2,588	2,679	2,475	2,318	2,2406	2,2	2,229	2,359	2,651	2,916	2,465

Выберем масштабный коэффициент :

2,4/30=0,08 (кгм3)

Через концы отрезков проведем главную кривую, которая и будет графиком .