3.3 Определение переменной составляющей приведённого момента инерции

Величина определяется из равенства кинетической энергии звена приведения с моментом инерции и суммы кинетических энергий звеньев с переменными передаточными функциями. Такими звеньями являются 2,3,5 исполнительного рычажного механизма. Тогда имеем равенство:

(3.12)

откуда:

(3.13)

Звено 4 по заданию не учитывается.

Где:

(3.14)

Момент инерции , относительно оси вращенияCравен:

Аналогично проводим расчёт для остальных положений механизма, а результаты заносим в таблицу 3.4.

Принимаем масштабный коэффициент:

(3.15)

Таблица 3.4 – Результаты определения

номер положения	a	b	c	d	Iп'', кг*м2	у, мм
0	0,00628	0,01560	0,00000	0,00000	0,02188	14,6
1	0,00639	0,01709	0,00636	0,00938	0,03922	26,1
2	0,00420	0,02413	0,02254	0,03399	0,08486	56,6
3	0,00153	0,03270	0,04217	0,06489	0,14129	94,2
4	0,00006	0,03697	0,05179	0,07996	0,16879	112,5
5	0,00065	0,03281	0,03810	0,05768	0,12925	86,2
6	0,00366	0,02127	0,00826	0,01213	0,04531	30,2
7	0,00628	0,01560	0,00000	0,00000	0,02188	14,6
8	0,00842	0,01450	0,00686	0,01008	0,03986	26,6
9	0,00987	0,02764	0,06622	0,10044	0,20417	136,1
10	0,00344	0,04261	0,09116	0,14098	0,27819	185,5
11	0,00006	0,03529	0,04463	0,06778	0,14776	98,5
12	0,00326	0,02196	0,00912	0,01347	0,04781	31,9

3.4 Определение постоянной составляющей приведённого момента инерции и момента инерции маховика.

Путём графического вычитания ординат работстроим график изменения кинетической энергии машины. Масштабный коэффициент

Определение производим методом построения диаграммы энергомасс (Витенбауэра), так как коэффициент неравномерностиДиаграммастроится на основании ранее построенных графикови, путём графического исключения параметра φ (угла поворота кривошипа) из графиков изменения кинетической энергии и приведённого момента инерции.

Для определения момента маховика по заданному коэффициенту неравномерности необходимо провести касательные к графику энергия-масса под угламик оси абсцисс (оси приведённого момента инерции), тангенсы которых определяются по формулам:

(3.16)

(3.17)

Постоянную составляющую приведенного момента инерции находим из выражения:

(3.18)

где: ab– отрезок, отсекаемый проведёнными касательными на оси ординат диаграммы энергия-масса. Так както имеем следующее значение

Вычисляем приведённый момент инерции всех вращающихся звеньев (без маховика) и сравним его с. Из условия кинетических энергий имеем:

(3.19)

По условию ,.

; (3.20)

Отсюда,

Так как , то требуется определить уравновешивающий момент маховых масс, которая устанавливается на валу кривошипа в виде маховика, момент инерции которого равен:

(3.21)

3.5 Определение закона движения звена приведения

Угловую скорость для любого положения механизма можно найти по формуле:

(3.22)

где – угол наклона прямой, соединяющей точку пересечения касательных к графику энергомасс с точкой для соответствующего положения на данной диаграмме относительно оси абсцисс.

Таким образом, для 4 положения получаем:

Угловое ускорение определяется из дифференциального уравнения движения:

(3.23)

где производная может быть получена методом графического дифференцирования:

(3.24)

где α – угол наклона касательной к графику в соответствующей точке. Тогда для 4-го положения находим:

Тогда:

Так как , то направлениене совпадает си будет направлено в противоположную сторону.

Выводы:

Из анализа динамического исследования машины установлено:

1. Для обеспечения вращения звена приведения с заданным коэффициентом неравномерности вращения необходимо, чтобы постоянная составляющая приведенного момента инерции была равна

2. Так как приведенный момент инерции всех вращающихся звеньев , то на вал кривошипа необходимо установить маховик, момент инерции которого

3. Получено значение угловой скорости звена приведения , а

также угловой скорости в расчётном положении.