
- •5. Динамический синтез механизма
- •5.1. Построение, индикаторной диаграммы двигателя
- •5.2. Силы, действующие на звенья механизма
- •Циклограмма работы двухцилиндрового четырехтактного двигателя
- •Силы давления, возникающие в цилиндрах двигателя
- •5.2. Определение приведенного момента движущих сил (сил полезного сопротивления) и сил тяжести к исходному звену
- •Углы между векторами сил и скоростей механизма
- •Приведенные моменты движущих сил и сил тяжести механизма
- •5.3. Работа движущих сил и сил, полезного сопротивления и сил тяжести
- •Работы движущих сил и сил сопротивления
- •Работы движущих сил и сил сопротивления
- •5.3. Приращение кинетической энергии
- •5.4. Определение приведенных моментов инерции механизма
- •Определение приведенных моментов инерции механизма
- •5.5. Определение потребного момента инерции маховика
- •5.6. Определение угловых скоростей кривошипа
- •Определение угловых скоростей звена приведения
- •5.9. Определение мощности агрегата
Работы движущих сил и сил сопротивления
№ положения |
1, |
1, |
Мпр, табл.5.1 |
Aс, ф. (5.5) |
Mдв, ф. (5.6) |
Адв, ф. (5.7) |
Ek, ф. (5.8) |
yА |
yEk |
град |
рад |
Нм |
Дж |
Нм |
Дж |
Дж |
мм |
мм |
|
1 |
30 |
0,52 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
60 |
1,05 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
90 |
1,57 |
|
|
|
|
|
|
|
….. |
…. |
… |
|
|
|
|
|
|
|
24 |
720 |
12,57 |
|
|
|
|
|
|
|
Ниже приведены формулы аналогичные зависимостям (5.2)-(5.4) для определения работ сил полезного сопротивления, момента движущих сил и работ движущих сил
Дж, (5.5)
Нм, (5.6)
Дж. (5.7)
5.3. Приращение кинетической энергии
Приращение кинетической энергии определяется на основании, известной с курса теоретической механики, теоремы об изменении кинетической энергии: приращение кинетической энергии равно сумме работ движущих сил и сил сопротивления
. (5.8)
Здесь следует учитывать, что работа сил сопротивления отрицательна, а движущих сил положительна.
Для 0ого положения кривошипа
,
для 1ого положения кривошипа
Дж,
для 2ого положения кривошипа
Дж,
для 3ого положения кривошипа
Дж,
……
для 24ого положения кривошипа
Дж.
Диаграмма приращений кинетической
энергии
строится как разность ординат диаграммы
работ
,
,
,
,
.
Диаграмма
строится в том же масштабе, что и диаграмма
.
5.4. Определение приведенных моментов инерции механизма
Приведенным моментом инерции механизма называют такой момент инерции, который имеет такую кинетическую энергию, численно равную кинетической энергии всех звеньев механизма в рассматриваемом положении исходного звена. В связи со сказанным приведение моментов инерции и масс звеньев механизма к исходному звену 1 осуществляется на основании равенства мгновенных значений кинетических энергий звена приведения и механизма
,
где
– кинетическая энергия звена приведения,
так как звено приведения совершает
вращательное движение, то его кинетическая
энергия равна
,
– приведенный момент инерции механизма,
кгм2;
– кинетическая энергия i-ого
звена, Дж.
Приведенный момент инерции механизма, на примере двухцилиндрового двигателя
кгм2,
где
– приведенный момент инерции звена 1
кгм2,
– момент инерции кривошипа кгм2;
–
момент инерции гребного винта (генератора
или другого устройства, кинематические
связанного с кривошипом) кгм2;
– угловая скорость гребного винта
(генератора или другого устройства,
кинематически связанного с кривошипом)
,
с-1;
–
приведенный инерции момент звена 2,
совершающего сложное (плоскопараллельное)
движение
кгм2,
– приведенный инерции момент звена 3,
совершающего поступательное движение
кгм2,
– приведенный инерции момент звена 4,
совершающего сложное, плоскопараллельное
движение
кгм,2
– приведенный момент инерции звена
5, совершающего поступательное движение
кгм2,
где
,
– моменты инерции шатунов, кгм2;
,
– массы шатунов, кг;
,
,
,
– линейные скорости поршней и центров
тяжести шатунов, м/с;
,
– угловые скорости шатунов, с-1.
Результаты вычислений заносим в таблицу 5.10.
Таблица 5.10