Динамический анализ рычажных механизмов

Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Белорусский национальный технический университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

14,4529 кг·м2,

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

24.11.2025

Размер:

1.93 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 23 / 103 4 5 6 7 8 9 10 > Следующая >>>

6	0,2190476	0,004	0,018518	0,023	0,0005	0,00025	0,0005
7	0,2095238	0,16	0,16667	0,026	0,02	0,0275	0,027
8	0,142857	0,272	0,185185	0,037	0,034	0,048	0,048
9	0,009524	0,352	0,05556	0,0445	0,044	0,0618	0,062
10	0,128571	0,376	0,148148	0,046	0,047	0,064	0,063
11	0,22857	0,216	0,22222	0,028	0,027	0,035	0,034
12	0,214286	0	0	0,0225	0	0	0

Рассчитаем значения приведенного момента инерции звеньев

механизма, используя данные табл. 2:
			I II	m i 2	I	i41	m i2 .
			пр	4 S 41		S4 2	5 51
Результаты расчета сведем в табл. 3.
										Таблица 3
№	A m i		2	B I		i2	C m	i2		I II
п/п	A m i		2	B I		i2	C m	i2		I II
п/п	4		S 41		S4 41			5 51		пр
0	0			0			0		0
1	0,004678			0,000039			0,040824		0,045541
2	0,010527			0,000021			0,098784		0,109332
3	0,013605			0,000008			0,1330875		0,1467005
4	0,009101			0,000039			0,0918540		0,100994
5	0,002632			0,000032			0,0264915		0,0291555
13	0			0			0		0
6	0,0000002			0,0000003			0,0000079		0,0000084
7	0,0024502			0,000026			0,0229635		0,0254397
8	0,007465			0,000032			0,072576		0,080073
9	0,012374			0,000003			0,121086		0,133463
10	0,013271			0,000021			0,1250235		0,138315
11	0,003969			0,000046			0,036414		0,040429
12	0			0			0			0
Используя данные табл. 3, построим график IпрII										в масштабе
μ I 0,0005	кг м2
		. По оси абсцисс примем масштабный коэффи-
		. По оси абсцисс примем масштабный коэффи-
	мм

циент μ	2π	6,28	0,030			рад	, где L – длина отрезка оси абс-
циент μ			0,030				, где L – длина отрезка оси абс-
	L	209,3				мм
цисс, соответствующая углу 2						радиан.
Вычислим ординаты графика IпрII								и его составляющих и занесем
данные в табл. 4.
										Таблица 4
№		yA мм		yB мм					yC мм	yI прII
п/п		yA мм		yB мм					yC мм	yI прII
п/п
0		0			0				0	0
1		9,356		0,078					81,6	91
2		21,05			0,04				197,5	218,7
3		27,21		0,0016					266,2	293,4
4		18,2		0,078					183,7	202
5		5,2		0,064					52,98	58,3
13		0			0				0	0
6		0,0004		0,0006					0,0158	0,017
7		4,9		0,052					45,93	50,9
8		14,9		0,064					145,14	160
9		24,7		0,0060					242,2	267
10		26,5			0,04				250,05	276,7
11		7,94		0,092					72,83	81
12		0			0				0	0

6.Построение диаграммы сил полезного сопротивления

Построим диаграмму сил полезного сопротивления высадочного

пресса в масштабе μ F	100	Н	; μS	0,001	Н	согласно заданию.
		мм			мм

На оси абсцисс делаем разметку, соответствующую ходу поршня E. По ординатам находим значения соответствующих усилий на выходном звене:

Fi yFi μF .

Результаты расчетов заносим в табл. 5.

		Таблица 5
№	yF мм	y51 ,Н
п/п	yF мм	y51 ,Н
п/п
0–3	0	0
4	78	7800
5	31	3100
13–12	0	0

7.Определение приведенного момента сил сопротивления (для двигателя приведенного момента движущих сил)

На выходное звено высадочного пресса действует сила сопротивления F5. Приложенный к динамической модели (к кривошипу)

приведенный момент сил сопротивления M пс определяем из усло-

вия равенства мгновенных мощностей, развиваемых моментом M пс на кривошипе и силой F5 на выходном звене:

	M сω		F υ	E	;
		п 1	5	E
M	с	F	υE	F i .
M	п	F	ω	F i .
	п	5	ω		5 51
			1

Так как силы тяжести звеньев 4 и 5 ( G4 31,78 Н G5 309 Н)

меньше сил сопротивления, то при расчете M пс их не учитываем.

Используя данные табл. 5 и 2, вычисляем значения M пс в соответ-

ствующих положениях. Данные расчетов заносим в табл. 6. Таблица 6

№			Mпс , Н м	с	,		Н м	yм , мм
п/п	F5, Н	i51		M п
	F5, Н	i51		M п			мм
							мм
0–3	0	–	0			5		0
4	7800	0,054	421,2			5		84,24
5	3100	0,029	89,9			5		17,98

13–12

–

Строим график Mпс . Масштабные коэффициенты по оси абс-

цисс – μ 0,03	рад	, по оси ординат μм	5	Н м	.

	мм			мм

8.Определение работы сил сопротивления Ac

иработы движущих сил Aд

Работа сил сопротивления равна Aс 0 Mпсd . График Aс

построим графическим интегрированием графика Mпс .

Выбираем полюсное расстояние h =26,6667 мм. Тогда получим

масштабный коэффициент графика работ:
μ A μM μ	h 5 0,030 26,6667 4			Дж	.
μ A μM μ	h 5 0,030 26,6667 4				.
				мм
			ПРИЛОЖЕНИЕ
Графическое интегрирование
Разделим площадь	графика M прс	системой вертикальных

прямых 11 ; 12 ... на равные участки. На каждом участке получим криволинейные трапеции. Заменим эти трапеции равновеликими прямоугольниками, высоты которых сносим на ось M пр и из полюса p,

взятого на расстоянии h слева от оси ординат, проводим в снесенные

точки лучи p 1; p 2,... Затем в системе координат A– , начиная от 0,

на каждом участке последовательно проводим отрезки, параллельные соответствующие лучам. Полученная ломаная линия представ-

ляет	собой систему хорд интегральной	кривой, т.е. графика
Aс	Aс . Соединив плавной кривой вершины ломаной линии, по-
лучим график работ сил сопротивления Aс		Aс . Полюсное рас-

стояние h следует выбирать таким, чтобы масштаб графика соответствовал чертежным стандартам.

Числовое интегрирование

Построение графика работ сил сопротивления можно выполнить, используя численное интегрирование по методу трапеций, согласно которому

A		A		0,5 M с	M с
с	i	с	i 1	n	n	j
	i		i 1	i 1		j

где – шаг интегрирования.

2 0,526рад.

Формула применяется последовательно от интервала к интервалу:

Aс0 0;

0,5 M с

M с

;

0,5 M с

M с

и т. д.

Таким образом, работа сил сопротивления за цикл

Aс

Aс .

Так как из уравнения движения для установившегося движения за цикл Aд Aс , а также поскольку Mпд const , график работы движущих сил имеет вид прямой, соединяющей начало координат с концом графика Aс (точкой 12).

12 12 74,5 мм; Aд 12 12 A 74,5 4 298 Дж.

Тогда

M пд	12	12	A	74,5	4	47,45	Н·м.

		2		6,28

Проведем горизонтальную прямую на графике приведенного

момента с ординатой	yM пд	M пд		47,45	9,49	мм.
		μM	5

9. Определение постоянной составляющей приведенного момента инерции и установление необходимости маховика

9.1. Определение постоянной составляющей приведенного момента инерции по методу Ф. Виттенбауэра ( 0,04)

Постоянная составляющая приведенного момента инерции IпрI ,

при которой колебания угловой скорости звена приведения не превышают значений, заданных коэффициентом неравномерности движения , определяется по методу Ф. Виттенбауэра ( = 0,1 0,04).

Графически вычитая ординату кривой Aс из ординаты Aд, строим график изменения кинетической энергии механизма (избыточной работы):

Aизб Aд Aс.

Для удобства построений на чертеже масштаб	т	примем рав-
	т

ным масштабу A, т. е.

	μ A	μт	4	Дж	.
	μ A	μт	4		.
				мм
Имея графики T	T	и IпII		IпII		строим график измене-

ния кинетической энергии в функции приведенного момента инерции (диаграмму Ф. Виттенбауэра) путем исключения параметра . К кривой диаграммы проводим касательные под углами: сверху max и снизу min, которые соответствуют максимальной и минимальной угловым скоростям звена приведения с маховиком, причем

tgψmax	μI	2		0,0005	2
		ωср	1		12,56	1	0,1	0,01085;
	2πT	ωср	1	2 4	12,56	1	0,1	0,01085;
	2πT			2 4
tgψmin	μI	2		0,0005	2
		ωср	1		12,56	1	0,1	0,00887.
	2πT	ωср	1	2 4	12,56	1	0,1	0,00887.
	2πT			2 4

Для более точного проведения касательных используем построе-

ние углов	max и min по их тангенсам. Измерив отрезок ab в мил-
лиметрах,	отсекаемый касательными на оси T, найдем постоянную
составляющую приведенного момента инерции:

9.2. Определение постоянной составляющей приведенного момента инерции по методу Н.И. Мерцалова ( 0,04)

Построим график (рис. 4) изменения кинетической энергии ма-

шинного агрегата T	, являющийся	графическим решением
уравнения движения	Aизб Aд Aс.	Вычитая кинетическую

энергию переменной составляющий приведенного момента инер-

ции из графика T , построим график T изменения кине-

тической энергии постоянной составляющей приведенного момента инерции, которое равно

		T2 ,
где T2	IпрII
		– кинетическая энергия переменной составляющий
	2	– кинетическая энергия переменной составляющий
	2

приведенного момента инерции.

Рис. 4. График изменения кинетической энергии механизма

Ордината T1 равна
y	y	ky	II ,
1			I пр

		μ		II	ω2
			I	II	1
где k			I	пр		ср	.
где k				2μT			.
				2μT
Постоянная составляющая приведенного момента инерции
									IпрI			max	.
									IпрI				.
											δω2
											1
												ср
Для рассмотренного механизма высадочного пресса
						k		IпрII	0,0005 12,562						0,009896.
						k									0,009896.
								2 T			2 4
Номер								y		y	II				ky	II	y
								y		y	II				ky	II	y
положения											I пр					I пр		1
	0						0				0			0			0
	1						6,5		91					0,897			5,6
	2						14		218,7					2,156			11,844
	3						20		293,4					2,892			17,11
	4						-8		202					1,991			-9,99
	5						-39		58,3					0,575			-39,575
	13						-40				0			0			-40
	6						-39		0,017					0,0002			-39,0002
	7						-35		50,9					0,502			-35,5
	8						-29		160					1,577			-30,6
	9						-22		267					2,632			-24,63
	10						-14		276,7					2,728			-16,728
	11						-7		81					0,798			-7,8
	12						0				0			0			0
К полученному графику										T1 , который одновременно является

графиком изменения угловой скорости звена приведения ω1 , в

точках с максимальной и минимальной ординатами проведем касательные, параллельные оси . На оси T получим отрезок ab. Через

середину отрезка ab проведем линию средней скорости звена приведения 1ср. Масштабный коэффициент графика угловой скорости

					μω		δω1ср			0,1 12,56				0,022			с	1	.
					μω		ab			57				0,022					.
							ab			57							мм
	Определим угловую скорость звена приведения для всех поло-
жений:
							ω1		ω1		y		i	μω.
								i		ср			i
	Отрезки y			i	измеряются от линии ω1											до кривой ω1 . Знак
				i											ср
y	i	берется в зависимости от расположения отрезка относительно
	i
линии ω1 .
			ср
	№				, с 1					y		мм							, с 1

	0			12,56							12							12,824
	1			12,56							17							12,934
	2			12,56							23,5							13,077
	3			12,56							28,5							13,187
	4			12,56							2							12,604
	5			12,56					-28,5									11,933
	6			12,56							-28							11,944
	13			12,56							-28							11,944
	7			12,56							-23							12,054
	8			12,56							-17							12,186
	9			12,56							-13							12,274
	10			12,56							-5							12,45
	11			12,56							4							12,648
	12			12,56							12							12,824
	Угловое ускорение звена приведения определяется из дифферен-
циального уравнения машинного агрегата
												ω2			dI II
								M пд		M пс		1i				прi
								M пд		M пс						d
						ε1					2					d
						ε1				IпрII		IпрII
										IпрII		IпрII

<<< < Предыдущая 1 23 / 103 4 5 6 7 8 9 10 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
24.11.2025572.88 Кб0Динамика поступательного и вращательного движения. Ч. 2.pdf
#
24.11.2025673.8 Кб0Динамика поступательного и вращательного движения. Ч. 3.pdf
#
24.11.20251.68 Mб0Динамика.pdf
#
24.11.2025881.67 Кб0Динамическая характеристика многоцелевых колесных машин при движении по грунтовым поверхностям.pdf
#
24.11.20251.95 Mб0Динамический анализ механизмов.pdf
#
24.11.20251.93 Mб0Динамический анализ рычажных механизмов.pdf
#
24.11.2025796.91 Кб0Динамический расчет двигателей внутреннего сгорания.pdf
#
24.11.20253.09 Mб0Динамическое действие нагрузок. Задачи на удар.pdf
#
24.11.2025772.55 Кб0Динамическое действие нагрузок. Упругие колебания систем.pdf
#
24.11.20253.24 Mб0Динамическое действие нагрузок. Учет сил инерции при поступательном и вращательном движении.pdf
#
24.11.20252.71 Mб1Дипломное проектирование. Общие требования. Состав, структура и основные требования к оформлению дипломного проекта.pdf