5. Визначення передаточних функцій механізму

Використаємо формули визначення передаточних функцій, що наведені у [11] з урахуванням формул переходу

6 Графічне визначення передаточних функцій

Креслимо механізм у заданому положенні (α= 220.7⁰) у масштабі (дивись аркуш № 1). З точки О₁ проводимо паралельно ланці 3 лінію до пересічення з лінією ланки 2 або її продовженням. Точка пересічення позначена літерою N. З точки О₂ проведемо лінію, перпендикулярну до лінії руху повзуна 5 (точки Д).

Похибка при визначенні передаточних функцій аналітичним та графічним методами:

Значення передаточних функцій, визначених за допомогою ЕОМ наведені в додатку Г.

7 Визначення зведених моментів сил корисного опору

Для нашого завдання сила корисного опору постійна і на робочому, і на холостому ходах Р_ко = 3900 Н.

Зведений момент сил опору визначимо за формулою

За повний цикл , тобто робота зведених сил опору рівна роботі зведених рушійних сил. Вважаємо зведений момент рушійних сил постійною величиною. Виходячи з цього, запишемо

Приріст кінетичної енергії визначається за формулою для усіх положень кривошипа (див. додаток Г.1)

8. Визначення зведених моментів інерції ланки зведення

Зведені моменти інерції ланки зведення визначаємо за формулою

Відхилення від розрахунку на ЕОМ (I_з=15кГм², див. додаток Г.1) не перевищує 5%.

8. Визначення моменту інерції маховика методом Віттенбауера

Використовуючи результати аналітичного розрахунку за допомогою ЕОМ (див. додаток 6), будуємо діаграму |І_пр,ΔΤ|- енергоінерції (енергомас) (див. додаток Д). Визначаємо кути та дотичних до цієї діаграми

Проводимо дотичні під цими кутами до діаграми енергоінерції до їх взаємного пересічення, або до пересічення їх із віссю ΔΤ. Відрізок ав = 141 мм (див. додаток Д).

Момент інерції маховика

Згідно розрахунку за методом Гут’яра за допомогою ЕОМ .

Похибка не перевищує 5%.

8. Визначення розмірів маховика

Визначимо потужність рушійних сил

Задана частота обертання ротора електродвигуна n_дв = 1000 об/хв.

Потужність на валі електродвигуна вт.

За цією потужністю та частотою обертання вибираємо електродвигун 4А1326У3, для якого Р_р=5.5 кВт та n_дв = 1000 об/хв . Момент інерції ротора електродвигуна І_р= 0.04 кГм².

Враховуючи, що робота конвеєра має без ударний характер, ставимо маховик на валі електродвигуна. Тоді зведений до вала двигуна момент інерції маховика

де .

Маховик виконуємо у вигляді диска (див. додаток Д). Діаметр маховика

Ширина маховика .

Діаметр посадкового отвору

Приймаємо d = 25 мм.

11 Визначення дійсної кутової швидкості ланки зведення

Дійсна кутова швидкість ланки зведення визначена аналітично – диференціюванням функцій положення за допомогою ЕОМ. Результати диференціювання наведені у додатках Е і Ж.

12 Графо – аналітичний метод кінематичного аналізу механізму

12.1 Визначення швидкостей графоаналітичним методом

Визначимо швидкість точки А, яка належить вхідній ланці 1. Кутова швидкість ланки 1 у положенні, заданому кутом α₁ = 220.7⁰ становить ω₁ = 5.04 с^-1 .

Вектор напрямлений перпендикулярно до ланки ОА в бік обертання кривошипу.

Приймаємо довжину відрізка ра = 90.72 мм, що зображає вектор , і визначаємо масштабний коефіцієнт 0.9072/90.72

З довільно обраного полюса р на площині (див. аркуш 1), перпендикулярно до ланки ОА проводимо відрізок ра.

Швидкість точки В визначимо, виходячи з теореми про швидкість точки твердого тіла у плоскому русі: +

.

В цьому рівнянні та .

Вказане векторне рівняння розв’язуємо графічно. Для цього з точки а плану швидкостей проводимо лінію перпендикулярну ланці АВ до пересічення з лінією, проведеною з точки р, перпендикулярно ланці О₂В. Точку пересічення позначимо як в. Помноживши відрізки ав та рв на масштабний коефіцієнт μ_V, отримаємо величини швидкостей

Розмір відрізка рс , що зображає на плані швидкість точки С, визначимо з пропорції:

рс / рb = О₂С / О₂В.

Швидкість точки Д знайдемо, розв’язуючи графічно векторне рівняння: +

Тут вектор та

З точки с плану швидкостей проведемо лінію перпендикулярну ланці ДС до пересічення з лінією, проведеною з точки р, паралельно вісі х₁– х₁ . Точка пересічення позначена як д.

Положення точок S₂, S₃, S₄, які є центрами ваги ланок, знайдемо на серединах відрізків ав, рс та сд. З’єднаємо точки S₂, S₃, S₄ з полюсом плана і отримаємо відрізки pS₂, pS₃, pS₄,, що зображають швидкості центрів ваги цих точок.

Дані розрахунків заносимо в таблицю 3.

Таблиця 3 -Лінійні швидкості точок механізму

	Положення механізму
	0	1	2
ра, мм	90.7	90.7	90.7
VA = pa·μV, мс-1	0.907	0.907	0.907
рв, мм	0	84	0
VВ = pв·μV, мс-1	0	0.84	0
рс=рв·О2С/О2В, мм	0	105	0
VС = pс·μV, мс-1	0	1.05	0
рд, мм	0	96	0
VД = pд·μV, мс-1	0	0.96	0
pS2, мм	45.35	87	45.35
VS2 =pS2 ·μV, мс-1	0.4535	0.87	0.4535
рS3, мм	0	52.5	0
VS3 =pS3 ·μV, мс-1	0	0.525	0
рS4, мм	0	100	0
VS4 =pS4 ·μV, мс-1	0	1.0	0

Розрахунок кутових швидкостей ланок розглянемо на прикладі ланки 2, величина кутової швидкості якої

Кутова швидкість має напрямок проти руху годинникової стрілки, тому що вектор відносної швидкості , уявно перенесений у точку В ланки 2 механізму, прагне повернути ланку проти руху годинникової стрілки відносно точки А.

Аналогічно визначимо величини і напрямок та . Розрахунки кутових швидкостей зведені до таблиці 4 .

Таблиця 4 -Кутові швидкості ланок

	Положення механізму
	0	1	2
ав, мм	90.7	32	90.7
VВА = ав·μV, мс-1	0.907	0.32	0.907
ω2 = VВА / lВА, с-1	1.765	0.623	1.765
VВО2 = VВ, мс-1	0	0.84	0
ω3 = VВО2 / lВО2, с-1	0	2,1875	0
сд, мм	0	23	0
VСД = сд·μV, мс-1	0	0.23	0
ω4 = VСД / lСД, с-1	0	0.24	0