1.8 Построение приближенного графика кинетической энергии II группы звеньев механизма.

Кинетическую энергию T_II звеньев 2, 3, 4, 5 выразим через J_II^пр : Закон изменения w₁ еще не известен. Поэтому для определения T_II воспользуемся приближенным равенством w₁=w_ср (допущение Мерцалова), поскольку коэффициент неравномерности δ мал. Тогда

Так как w_ср =const , то T_II можно считать пропорциональной J_II^пр, а построенную кривую J_II^пр(φ) принять за приближенную кривую T_II(φ), вычислив масштаб μ_Т мм/Дж. Масштаб графика T_II(φ):

1.9 Построение приближенного графика кинетической энергии I группы звеньев

Из уравнения движения в энергетической форме получим:

T_I=T-T_II

Следовательно, при построении кривой T_I(φ) необходимо из ординат кривой T(φ) в каждом положении механизма вычесть отрезки, изображающие T_II. Длины вычитаемых отрезков в миллиметрах равны

Где

y_TII - ордината взятая из графика T_II(φ), мм

μ_T – масштаб графика T_II(φ), мм/Дж

μ_A – масштаб графика T(φ)б мм/Дж

Кривая T_I(φ^*) – приближенная т.к. получена вычитанием из точной кривой T(φ) приближенных значений T_II.

1.10 Определение необходимого момента инерции маховых масс.

Построив кривую T_I(φ^*), найдем на ней точки соответствующие T_Imax и T_Imin. Тогда максимальное изменение кинетической энергии I группы звеньев за цикл :

Необходимый момент инерции J_I^пр подсчитывается по формуле:

Допущение что w₁=w_ср не вносит заметной ошибки в расчет т.к. значение коэффициента неравномерности мало (1/95).

Момент инерции маховика можем вычислить из следующего соотношения:

, где

- момент инерции вращающихся звеньев, приведенных к звену 1 (задан в исходных данных)

1.11 Построение графика угловой скорости

Чтобы найти угловую скорость начального звена необходимо знать начальные условия, которые для установившегося движения заранее неизвестны. Поэтому воспользуемся тем, что при малых значениях коэффициента неравномерности δ верхняя часть графика T_I(φ^*), изображающая изменение кине­тической энергии T_I, приближенно изображает также изменение угловой скорости.

Масштаб графика угловой скорости :

Чтобы перейти от изменения угловой скорости к ее полному значению, необходимо определить положения оси абсцисс графика w₁(φ^**). Для этого через середину отрезка, изображающего разность (w_1max –w_1min ) проводят горизонтальную штриховую линию, которая является линией средней угловой скорости w_1ср.

Расстояние от линии w1ср до оси абсцисс φ** определяется по формуле:

Получив положение оси абсцисс φ^** на графике w₁(φ^**) можно определить кинетическую энергию механизма в начальном положении:

2.Силовой расчет.

Силовой расчет механизма проводится для положения механизма, соответствующего углу поворота кривошипа  =60^о.

2.1.Определение угловых ускорений и ускорений центров масс звеньев механизма.

Угловое ускорение ₁ определяем по формуле:

, где = - производная суммарного приведённого момента инерции по ;

и - абсцисса и ордината касательной графика в данной точке.

Для определения линейных и угловых ускорений точек и звеньев механизма в заданном положении строим планы скоростей и ускорений. Масштаб планов выбираем из удобства построения.

Вычислим значения относительных скоростей:

; ; ; ;

Определим линейные и угловые ускорения:

;

Масштаб плана ускорений:

Ускорения остальных звеньев механизма определяются графически (см. лист 2)

; ; ; .