- •1.Описание работы механизма и исходные данные для проектирования. Бензомоторная пила.
- •2.Задачи исследования. Блок-схема исследования машинного агрегата.
- •3.Динамика структурного агрегата.
- •3.1.Структурный анализ.
- •3.2.Геометрический синтез рычажного механизма.
- •3.3.Построение плана положений механизма.
- •3.4.Определение кинематических характеристик кривошипно-ползунного механизма и контрольный расчет их для положения №2 (аналитически).
- •3.5.Обработка индикаторной диаграммы и определение внешних сил, действующих на поршень.
- •3.6. Динамическая модель машинного агрегата.
- •3.6.1. Определение приведенных моментов сил сопротивления и движущих сил.
- •3.6.2 Определение переменной составляющей приведенного момента инерции и его производной
- •3.6.3. Определение постоянной составляющей приведенного момента инерции и момента инерции маховика
- •3.6.4 Определение закона движения звена приведения
- •3.6.5. Схема алгоритма программы исследования динамической нагруженности машинного агрегата.
- •3.7 Обработка результатов вычислений
- •3.8. Выводы
- •4. Динамический анализ нагруженности рычажного механизма. Задачи динамического анализа рычажных механизмов
- •4.1. Кинематический анализ механизма.
- •4.1.1. Графический метод планов.
- •4.1.1.1. Построение плана положений.
- •4.1.1.2. Построение плана скоростей.
- •4.1.1.3. Построение плана ускорений.
- •4.1.2 Аналитическая кинематика механизма.
- •4.2 Силовой расчет механизма.
- •4.2.1 Расчет методом планов сил
- •4.2.1.1 Внешние силы на звеньях.
- •4.2.1.2 Определение реакций в кинематических парах группы.
- •4.2.1.3 Силовой расчет входного звена.
- •4.2.2.3 Силовой расчет входного звена
- •4.3 Обработка результатов вычислений.
- •5. Проектирование кулачкового механизма.
- •5.1. Входные параметры и условия синтеза.
- •5.2. Расчет и построение кинематических характеристик движения толкателя.
- •5.3. Определение основных размеров кулачкового механизма.
- •5.4.Определение радиуса ролика и построение рабочего профиля кулачка.
- •5.5. Определение углов давления и оценка опасности заклинивания.
3.6.5. Схема алгоритма программы исследования динамической нагруженности машинного агрегата.
Рассмотренные в предыдущих параграфах материалы позволяют разработать программу исследования динамической нагруженности машинного агрегата. В качестве объекта исследования взята технологическая машина, в которой основным исполнительным механизмом является кривошипно-ползунный механизм.
Осуществляется ввод данных (блок 1). Пример подготовки исходных данных показан в таблице. Следует обратить внимание на соответствие направления вращения кривошипа , знака F, по отношению к положительному направлению соответствующей оси координат, а также на знак величины эксцентриситета е.
В блоке 2 вычисляются угловой шаг , , максимальная координата ползуна, и присваивается начальное значение обобщенной координате.
Далее в цикле по (блоки 4-9) вычисляются кинематические характеристики рычажного механизма, динамические характеристики
кинетическая энергия , работа сил сопротивления
По окончании цикла определяется приведенный момент движущих сил ( блок 10 ).
В новом цикле (блоки 11-12) производится вычисление , ,
В подпрограмме (блок 13 ) из массива , находятся экстремальные значения , что позволяет в блоке 14 определить величины , , а также , и .
После вычисления в цикле (блоки15 и16) T,, производится печать результатов расчета (блок 17).
Начало
Исходные данные
, ()
= 0
i=1,n
Кинематические
характеристики
,,,
i>1
i>1
нет
да
да
A
A
A
A
i=1,n
Поиск
максимального и
минимального
элементов
i=1,n
Печать результатов
Конец
3.7 Обработка результатов вычислений
Результаты вычислений, выполненные на ЭВМ по приведенному ранее алгоритму даны в распечатке, по ним на листе 1 строим следующие графики :
-
графики кинематических характеристик : , ;
=2·/180⁰=2·3,14/180⁰=0,0349 ; == = 0,0007
== = 0,0025 ;== =0,00035 ;
мм |
мм |
,мм |
|
90 |
0 |
-100 |
0 |
60 |
4,65 |
-87 |
61 |
30 |
16,65 |
-51 |
95 |
0 |
31,35 |
0 |
100 |
-30 |
44,15 |
51 |
75 |
-60 |
52,25 |
87 |
39 |
-90 |
55 |
100 |
0 |
-120 |
52,25 |
87 |
-39 |
-150 |
44,15 |
51 |
-75 |
-180 |
31,15 |
0 |
-100 |
-210 |
16,65 |
-51 |
-97 |
-240 |
4,65 |
-87 |
-61 |
-270 |
0 |
-100 |
0 |
-
графики переменной составляющей приведенного момента инерции и его составляющих : A,B,C ;
== ;
мм |
мм |
,мм |
,мм |
|
90 |
11 |
4 |
0 |
15 |
60 |
16 |
3 |
68 |
87 |
30 |
23 |
1 |
175 |
200 |
0 |
25 |
0 |
184 |
208 |
-30 |
20 |
1 |
105 |
126 |
-60 |
14 |
3 |
28 |
45 |
-90 |
11 |
4 |
0 |
15 |
-120 |
14 |
3 |
28 |
45 |
-150 |
20 |
1 |
105 |
126 |
-180 |
25 |
0 |
184 |
208 |
-210 |
23 |
1 |
175 |
200 |
-240 |
16 |
3 |
68 |
87 |
-270 |
11 |
4 |
0 |
15 |
-
графики приведенных моментов движущих сил и сил сопротивления:
,;
== = 5 ;
мм |
мм |
|
90 |
0 |
-17 |
60 |
97 |
-17 |
30 |
133 |
-17 |
0 |
87 |
-17 |
-30 |
35 |
-17 |
-60 |
6 |
-17 |
-90 |
0 |
-17 |
-120 |
0 |
-17 |
-150 |
-3,3 |
-17 |
-180 |
-24 |
-17 |
-210 |
-52 |
-17 |
-240 |
-67 |
-17 |
-270 |
0 |
-17 |
-
графики работ движущих сил и сил сопротивления ,;
== = 5,6 ;
мм |
мм |
|
90 |
0 |
0 |
60 |
15 |
-5 |
30 |
45 |
-10 |
0 |
77 |
-13 |
-30 |
93 |
-18 |
-60 |
98 |
-23 |
-90 |
100 |
-27 |
-120 |
100 |
-31 |
-150 |
99 |
-36 |
-180 |
95 |
-40 |
-210 |
85 |
-45 |
-240 |
67 |
-50 |
-270 |
57 |
-57 |
-
графики изменения кинетической энергии машины 𝛥T и изменение кинетической энергии постоянной составляющей приведенного момента инерции: ;
== ;
мм |
мм |
|
90 |
0 |
-4 |
60 |
5 |
-19 |
30 |
21 |
-35 |
0 |
35 |
-23 |
-30 |
42 |
7 |
-60 |
42 |
30 |
-90 |
40 |
36 |
-120 |
37 |
25 |
-150 |
34 |
-10 |
-180 |
30 |
-29 |
-210 |
21 |
-35 |
-240 |
9 |
-16 |
-270 |
0 |
-4 |
-
графики изменения угловой скорости и углового ускорения кривошипа:
,;
== = 0,052;== = 40;
мм |
мм |
|
90 |
12 |
14 |
60 |
54 |
114 |
30 |
98 |
15 |
0 |
63 |
-128 |
-30 |
-19 |
-152 |
-60 |
-83 |
-78 |
-90 |
-100 |
14 |
-120 |
-69 |
100 |
-150 |
2 |
154 |
-180 |
80 |
105 |
-210 |
96 |
-51 |
-240 |
42 |
-111 |
-270 |
12 |
-14 |