3.4. Рычаг н. Е. Жуковского.
Согласно методу Н.Е. Жуковского для рассматриваемого положения
механизма строим план скоростей с изображением векторов скоростей точек
приложения всех сил. План скоростей поворачивается на 90° и в отложенные
точки параллельно самим себе переносятся известные внешние силы (сила
тяжести, инерции, давления) и искомая уравновешивающая сила.
Составляется уравнение равновесия моментов всех сил относительно
полюса плана скоростей, из которого определяется величина и направление
уравновешивающей силы.
=
=
= 1300,18 H∙мм.
=
=
= 1147,84 H∙мм.
=
=
= 102,59 H∙мм.
Возьмем сумму моментов всех сил и моментов инерции относительно
полюса Р:
Pnc * h6 + Pu6 * h6 + Pu5 * h7 + G5 * h1 + G4 * h2 + Pu4 * h4 + G3 * h3 +
+ Pu3 * h5 ‒ Pур * πa + ‒ ‒ = 0
Из этого уравнения находим уравновешивающую силу :
Pур
=
+
= 653,1
∆Pур
=
∙100% =
= 1,26
%.
4. Определение моментов инерции и размеров маховика
Кинематический и силовой анализ механизма обычно проводится в
предположении постоянства угловой скорости кривошипа. В действи-
тельности при установившемся движении угловая скорость кривошипа
имеет некоторое отклонение от среднего значения, достигая максимального
ωmax и минимального ωmin значения. Это изменение угловой скорости назы-вается периодической неравномерностью хода механизма. Причинами перио-
дической неравномерности хода является неравенство работ движущих
сил и сил сопротивлений в течение периода и непостоянства момента инер-
ции масс механизма.
Для снижения периодической неравномерности хода увеличивают по-
стоянную часть приведенного момента инерции масс механизма, путем ус-
тановки махового момента на вал кривошипа.
При проектировании механизмов задается коэффициент неравномер-ности хода, который показывает допустимый предел изменения угловой
скорости кривошипа. Задача состоит в определении потребного момента
инерции массы махового колеса.
4.1. Построение графика приведённых моментов сил.
Приведенный момент движущих сил рассчитывается по формуле:
Mnp
=
Для третьего положения механизма:
Mnp3
=
= 20,91 H∙м
Расчет производится для всех 12 положений механизма, т.к. полный
цикл совершается за 1 оборот двигателя:
Mnp0 = 0 H∙м
Mnp1 = 5,46 H∙м
Mnp2 = 12,73 H∙м
Mnp3
= 20,91
H∙м
Mnp4 = 30,91 H∙м
Mnp5 = 65,91 H∙м
Mnp6 = 71,36 H∙м
Mnp7 = 95 H∙м
Mnp8 = 92,27 H∙м
Mnp9 = 0 H∙м
Mnp10 = 0 H∙м
Mnp11 = 0 H∙м
Строится график зависимости приведенного момента сопротивления сил
с масштабным коэффициентом.
μM
=
=
=0,792
Масштабный коэффициент для оси абсцисс:
μφ
=
=
= 0.02617
рад/мм.
Расчет производится для всех положений механизма.
4.2.Построение графиков приведённых работ сил
Графическим интегрированием графика приведенного момента сил
строится график работ движущих сил, масштабный коэффициент которого:
μA = μM ∙ μφ ∙ H = 0,792∙0,02617∙40=0,829 Дж/мм.
Графическое интегрирование проводят следующим образом:
- на графике приведенных моментов в сторону отрицательных абсцисс
откладываем отрезок Н, величина которого подбирается из размеров полу-
чаемого графика работ;
- отрезок φ по оси абсцисс разбивается на 12 равных частей;
-ординаты для каждого интервала графика приведенных моментов проецируются на ось ординат, а вершины проекции соединяются линиями с полюсом Н.
- из начала координат графика работ в первом интервале проводится линия, параллельная первому лучу, во втором из конечной ординаты первого
интервала проводится линия, параллельно второму углу.
График работ сил движения, представляет собой наклонную линию, построен соединением прямой линией начала и конца графика работ сил сопротивления.
Графическим дифференцированием графика работ сил движения полу-чаем график момента сил движения. Для этого на графике приведенных мо-
ментов из полюса Н, проводится линия, параллельная графику работ сил
сопротивления и из точки пересечения ее и оси ординат проводим линию параллельную оси абсцисс.
