
- •3. Динамическое исследование механизмов при установившемся режиме движения.
- •3.2. Построение индикаторной диаграммы.
- •3.3. Построение графиков приведенных моментов от сил.
- •3.4. Построение графика приведенных моментов инерции.
- •3.5. Замена механизма динамической моделью.
- •3.6. Построение графика работы.
- •3.7. График кинетической энергии.
- •3.8. Определение закона движения кривошипа и расчет маховика.
3.2. Построение индикаторной диаграммы.
Значения удельных давлений для каждого положения механизма приведены в таблице 3.
Таблица 3.
Значения давления
в цилиндре двигателя в долях максимального
давления
в зависимости от положения поршня.
Путь поршня (в долях хода Н) |
|
0 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1 |
Давление воздуха (в долях Pmax) |
|
Для хода поршня вниз |
||||||||||
1 |
0,3 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
||
Для хода поршня вверх |
||||||||||||
1 |
1 |
1 |
0,55 |
0,38 |
0,27 |
0,18 |
0,12 |
0,08 |
0,04 |
0 |
Приняв xpi = xpдi, строят график проекции силы Pд на ось Y в функции угла поворота входного звена Pдy(φ). Масштаб графика проекции силы на ось Y:
,
где
-площадь
поршня.
3.3. Построение графиков приведенных моментов от сил.
Строят графики
приведенных моментов MРПР(φ)
и MGiПР(φ)
в функции угла поворота входного звена,
суммарный момент равен
.
MPПР
получим из равенства мощности модели
и механизма
,
.
Приведённый момент MG1ПР заменяющий силу тяжести звена 1, равен MG1ПР = G1Y VOY / 1 = 0 т.к. скорость центра тяжести (точка О) звена 1 равна нулю.
Приведённый момент
MG2ПР
заменяющий силу тяжести звена 2, равен
.
Приведённый момент
MG3ПР
равен
.
Данные расчета моментов сводятся в таблицу 4.
Таблица 4.
Положение механизма |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
Ру, Н |
-21700 |
6956 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
-434 |
-1956 |
-4783 |
-11956 |
-21700 |
-21700 |
Мрпр,
Н |
0 |
382 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
-16 |
-133 |
-430 |
-1040 |
-1193 |
0 |
МG3пр,
Н |
0 |
6,05 |
9,6 |
9,9 |
7,48 |
3,96 |
0 |
-3,96 |
-7,48 |
-9,9 |
-9,6 |
-6,05 |
0 |
МG2пр,
Н |
0 |
6,11 |
10,27 |
11,7 |
10,53 |
5,46 |
0 |
-5,46 |
-10,53 |
-11,7 |
-10,27 |
-6,11 |
0 |
При построении
графиков приведенных моментов, моментами
МG3пр
и МG2пр
пренебрегаем ввиду
их малости. Масштаб принимаем равным
.
3.4. Построение графика приведенных моментов инерции.
В нашем примере
IIIлевПР
= I2вращПР
+ I2постПР
+ I3ПР,
которые определяются из равенства
кинетической энергии механизма и модели
.
;
;
.
Приведенные моменты инерции второй группы звеньев являются функциями положения механизма и, как видно из последних соотношений, не зависят от абсолютных значений скоростей точек механизма. Данные расчёты сводятся в таблицу 5.
Таблица 5.
Положение механизма |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
I3ПР, 10-2Нм2 |
0 |
0,033 |
0,083 |
0,089 |
0,05 |
0,014 |
0 |
0,014 |
0,05 |
0,089 |
0,083 |
0,033 |
0 |
I2постПР , 10-2Нм2 |
0,052 |
0,096 |
0,081 |
0,105 |
0,085 |
0,062 |
0,052 |
0,096 |
0,081 |
0,105 |
0,085 |
0,062 |
0,052 |
I2вращПР,10-5Нм2 |
0,0014 |
0,0011 |
0,0004 |
0 |
0,0004 |
0,0011 |
0,0014 |
0,0011 |
0,0004 |
0 |
0,0004 |
0,0011 |
0,0014 |