
6. Исследование схемы машины.
а) Исследование движения главного вала машины.
После установки маховика определяется угловая скорость кривошипа на стадии установившегося движения для различных положений
где То - начальная кинетическая энергия;
изменение
кинетической энегии,
а приведенный момент инерции
Значения
и
берем
непосредственно из таблицы 7. Начальная
кинетическая энергия определяется по
диаграмме энергомасс:
и
- постоянная
составляющая момента инерции
Таблица 8.
Положение механизма |
|
|
0 |
0,0 |
4,4801 |
1 |
45,0 |
4,429 |
2 |
90,0 |
4,3644 |
3 |
135,0 |
4,3317 |
4 |
180,0 |
4,3521 |
5 |
225,0 |
4,3953 |
6 |
270,0 |
4,4389 |
7 |
315,0 |
4,4823 |
8 |
360,0 |
4,4828 |
По данным таблицы
8 строим график зависимости угловой
скорости кривошипа от угла его поворота
.
По этому
графику определяется угловое ускорение
кривошипа в одном расчетном положении:
Где α=15,1◦ - угол между касательной к графику угловой скорости и осью абсцисс.
б) Определение ускорений.
При исследовании машины производится расчет реакций в кинематических парах с использованием принципа Даламбера. Чтобы воспользоваться принципом Даламбера, необходимо найти ускорения центров масс и угловые ускорения звеньев, которые определяются построением плана ускорений.
В расчетном положении 1:
План ускорений строим, начиная с входного звена ОА.
По теореме о вращательном движении кривошипа ОА, ускорение точки А:
где нормальная составляющая ускорения
в масштабе построения
на чертеже отложена
в векторе
с
модулем
мм
в направлении
от точки А кривошипа АО к центру его
вращения О, а тангенциальная составляющая
По теореме о плоском движении точки В в системе шатуна АВ и движении этой точки в системе кривошипа ВС имеем векторное равенство
Чтобы решить это уравнение, определяем нормальные составляющие ускорений
Отрезки, изображающие эти ускорения в масштабе плана ускорений, имеют величину
Ускорения центров масс и угловые ускорения звеньев
в) Расчет инерционных нагрузок.
После нахождения ускорений вычисляем инерционные нагрузки, действующие на звенья:
а)
силы инерции;
б)
моменты инерции
г) Определение реакций в кинематических парах.
Прикладываем
силы инерции и моменты сил инерции к
соответствующим звеньям противоположно
ускорениям центров масс и угловым
ускорениям этих звеньев. Кроме того, в
центрах масс прикладываем силы тяжести
звеньев
,
H.:
К выходному звену прикладываем силу полезного сопротивления, которая в соответствии с графиком полезных нагрузок в рассматриваемом положении механизма составляет:
Для определения реакций в кинематических парах, разбиваем передаточный механизм на структурные группы.
Звено 4 – 5:
лини движения
звена 5 (горизонтально);
Для определения модулей неизвестных реакций строим многоугольник (план) сил
Выбрав масштаб построения
Реакцию
находим из уравнения моментов сил
относительно точки D:
Получаем:
Реакцию
определяем из плана сил:
Звено 3-2:
Векторное уравнение сил:
Реакцию
определяем из уравнения моментов сил
для звена 3 относительно точки С:
Получаем:
Из плана сил
получаем
:
Звено 1-Z5:
Векторное уравнение сил:
Реакцию
найдём
из уравнения моментов сил относительно
точки О:
Получим:
КРАТКИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ.
Выполнено первое приближение проекта поперечно-строгального станка, получены ориентировочные технико-экономические показатели, которые подлежат защите и утверждению. Эти показатели сводятся к следующим:
1.Производительность (изделий в час.) 36
2. Ход резца, м. 0,085
3.Технологическое усилие,кН 3,5
ЛИТЕРАТУРА
1. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин /под ред. Девойно Г.Н., Мн.,Выш. Шк., 1986.
2. Методические указания к выполнению курсового проекта по ТММ/ сост. Коренский В.Ф., ПГУ, Новополоцк, 1995.
3. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин.,-М:Наука,1975.