3. Динамический анализ механизма

3.1 Определение приведённого момента сил сопротивленияи приведённого момента движущих сил

Определение сил полезного (технологического) сопротивления.

В рассматриваемой рабочей машине приведённый момент движущих сил принимается постоянным (, а приведённый момент сил сопротивления определим в результате приведения полезного сопротивленияи сил тяжести звеньев.

Сила , действующая на рабочий орган, определяется из механической характеристики технологического процесса. Она задана в зависимостиДля решения динамических задач необходимо получить зависимость силыот обобщённой координаты. Для этого механическую характеристикупривяжем к крайним положениям механизма, учитывая, что рабочий ход происходит при движении ползуна сверху вниз (точки 0…6’), а холостой ход – снизу вверх (точки 7…12).

Сопротивление движению стола на рабочем ходу

Сопротивление холостого хода

Найдём значения силы во всех положениях механизма, а результаты расчётов занесём в таблицу 3.1.

Таблица 3.1- Значения сил полезного сопротивления

номер положения	Fпс, Н
0	3500
1	3500
2	3500
3	3500
4	3500
5	3500
6	3500
6'	875
7	875
8	875
9	875
10	875
11	875

Определение приведённого момента сопротивления.

Величину определяем из равенства мгновенных мощностей, развиваемых на звене приведения и силами

Здесь знак “+” берётся том случае, когда направления сил не совпадают с направлениями соответствующих скоростей, знак “−“, - когда эти направления совпадают (в этом случае сила является движущей и определяется приведённый момент инерции).

Массы звеньев берём из исходных данных:

Силы тяжести звеньев:

(3.2)

(3.3)

(3.4)

Центральные моменты инерции звеньев также берём из исходных данных:

Тогда:

(3.4)

Используя все полученные начальные данные и данные таблиц 2.2 и 3.1, вычисляем значения

Полученные результаты заносим в таблицу 3.2.

Таблица 3.2 – Значения

номер положения	Мпс, Н*м	у, мм
0	0	0,0
1	71,22	35,6
2	137,24	68,6
3	190,11	95,1
4	211,34	105,7
5	179,60	89,8
6	82,67	41,3
6'	0	0,0
7	22,95	11,5
8	70,70	35,4
9	82,67	41,3
10	56,29	28,1
11	23,89	11,9

Приняв масштабный коэффициент моментов из условия:

(3.5)

Далее вычисляем для всех остальных положений. Результаты вычислений заносим в таблицу 3.2 и на их основании построим график

Масштабный коэффициент углов:

(3.6)

Здесь отрезок =180 мм соответствует одному циклу установившегося движения (

Приведённый момент движущих сил принимается постоянным, а его величина определяется из условия, что за цикл установившегося движения изменение кинетической энергии машиныи, следовательно, работы движущих сил сопротивления равны (

3.2 Определения работы движущих сил

Так как работа сил сопротивления:

(3.7)

То график можно построить путём либо численного, либо графического интегрирования зависимости

Используем численное интегрирование по методу трапеций, согласно которому:

(3.8)

где

Результаты расчётов занесём в таблицу 3.3.

Таким образом, работа сил сопротивления за цикл:

(3.8)

Принимаем масштабный коэффициент , вычисляем и откладываем ординаты графика

Результаты вычислений приведены в таблице 3.3.

Таблица 3.3 – Координаты для построения графика

номер положения	Ас, Дж	у, мм
0	0	0
1	18,6	4,7
2	73,2	18,3
3	158,9	39,7
4	264,0	66,0
5	366,4	91,6
6	435,0	108,8
7	456,7	114,2
8	462,7	115,7
9	487,2	121,8
10	527,4	131,8
11	563,7	140,9
12	584,7	146,2

Определение .

Так как работа движущих сил за цикл , то приведённый момент движущих сил равен:

(3.10)

Ордината графика равна:

(3.11)