4 Определение приведённого момента производственного (полезного) сопротивления и его работы

Из всех активных сил, действующих на машину, учтем только момент двигателя и производственное сопротивление. Влиянием сил трения, сил сопротивления среды и сил тяжести пренебрегаем.

Величина производственного сопротивления P_пслинейно зависит от угла поворота кривошипа. В начале рабочего хода звена 3,; в конце рабочего хода присопротивление равняется заданному максимальному значению= 1100. Тогда в произвольном положении

. (15)

Точное значение угла поворота кривошипа за время рабочего хода звена 3 определяется на компьютере при кинематическом расчёте рычажного механизма. Это позволяет получить массив значенийна границах каждогоi-того шагапри измененииот нуля до, а также массив значений приведенного момента сопротивления, который определяется из условия равенства мощностейи:

· (16)

Значения приведенного момента инерции и приведенного момента сопротивленияизвлекаются из памяти компьютера на каждом шаге вычисления угловой скорости кривошипа по формуле (11). Одновременно определяется модуль приращения работы полезного сопротивления

, (17)

За время цикла полезное сопротивление совершает работу на угле поворота кривошипа .Тогда модуль работы за цикл будет равен сумме

. (18)

5 Определение движущего приведенного момента

НА КАЖДОМ ПРОМЕЖУТОЧНОМ ШАГЕ ВЫЧИСЛЕНИЙ

Приведенный движущий момент в начале i-того шага найдем с помощью механической характеристики двигателя, рисунок 3, приведенной к валу кривошипа: по оси абсцисс – угловая скорость кривошипа, по оси ординат – приведенный движущий момент, связанный с моментом двигателя равенством мощностей. Моменти скоростьбыли вычислены на предыдущем шаге расчетов.

Из подобия треугольников на рисунке 3 запишем

.

Отсюда находим значение момента на i – ом шаге расчетов:

. (19)

Скорость кривошипа, соответствующая синхронной частоте вращения, определяется по формуле

, (20)

где U_р – модуль общего передаточного отношения редуктора, формула (6).

Таким образом, все величины, необходимые для вычисления угловой скорости по формуле (11) определены. Не заданы только скорость и приведенный момент для расчётов на первом шаге:,. Их точные значения заранее неизвестны.

6 Определение движущего момента и скорости для вычислений на первом шаге. Определение средней мощности

Для расчетов на первом шаге вычислений выберем величину приведенного момента в нулевом положении равной среднему значению. Учтём, что за один цикл установившегося движения работа движущего момента равна модулю работы полезного сопротивления

(21)

и что за время цикла звено приведения (кривошип) повернется на один оборот (угол рад). Тогда для первого шага расчетов находим

. (22)

В тех положениях, в которых момент принимает среднее значение, угловая скорость кривошипа также имеет среднюю за цикл величину. Примем наиболее оптимальный случай, когда средняя скорость равна номинальной скорости кривошипа, вычисленной в пункте 1 пояснительной записки. Таким образом, скоростьна первом шаге принимается равной.

В действительности в нулевом положении – после холостого хода, в те­чение которого нагрузка отсутствовала, скорость больше среднего за цикл значения. Тогда, в соответствии с характеристикой двигателя, действительное значение моментабудет меньше принятой величины. Поэтому в течение нескольких оборотов кривошипа вычислительная программа будет производить расчет для режима разбега машины. В этом режиме работа движущего момента за один цикл больше работы сопротивления.

Работа момента сопротивления определена по формуле (18) до начала вычислений . Работу движущего момента за один оборот кривошипа найдем как сумму малых работ, вычисленных на каждом шаге вычислений:

. (23)

Одновременно вычисляется время каждого оборота как сумма малых интервалов времени поворота на угол ().

Расчет в режиме разбега заканчивается, когда на одном из оборотов кривошипа разница между работой движущего приведенного момента и работойприведенного момента сопротивления будет меньше или равна заданной малой величине(допустимой погрешности):

, (24)

Время этого оборота принимается равным времени цикла установившегося движения:

. (25)

Определяется средняя за цикл мощность двигателя:

. (26)

Результаты вычислений на этом обороте сохраняются в памяти компьютера и с достаточной точностью определяют параметры установившегося движения.