1. Проектирование маховика как регулятора движения системы

Совместным решением зависимостей и при исключении временного параметра (см. диаграмму Виттенбауэра на листе 1 ТММКПР) получается функция , графически представленная диаграммой Ф. Виттенбауэра. Построение к ней внешних касательных с наклонами к оси моментов инерции под углами и определяет на оси отрезок =600 мм, изображающий часть избыточной энергии, соответствующей постоянной части приведенного момента инерции системы, включая маховик.

tg _max0,5 /(/)(10,5)²0,5/ (0,522/8,12)(1+0,5*0,10)*6² =0,5/0,064*1,1025*36 1,27

=22'.

tg _min =0,5/ (/)(10,5)²0,5/(0,1666/0,413)*(1-0,5*0,1)*6²;

=831'.

Момент инерции маховика:

,

где и – заданы в качестве исходных величин для проектирования.

Учитывая, что часть момента инерции приходится на ступицу и спицы махового колеса, момент инерции обода маховика

; .

Представляя обод маховика в виде кольца с массой, условно сосредоточенной на расчетном диаметре маховика , определяем размеры поперечного сечения обода шириной b и толщиной h. Диаметром обода задаемся как ориентировочным:

=100,1=1 м.

Масса обода на этом диаметре:

 *43,56/1^ = 174,24 кг

Рассчитываем размеры h и b:

.

Принимаем вариант с диаметром обода =1 м, поперечными размерами bxh=124х62 мм и проверяем маховик на критическую скорость. Окружная скорость на расчетном диаметре:

= = 4 м/с,

что меньше критической скорости 36 м/с для маховика из серого чугуна.

Далее производится расчет угловой скорости с учетом момента инерции моховика и строится график зависимости угловой скорости с учетом момента инерции моховика от времени в масштабе (см. график угловой скорости с учетом момента инерции моховика на листе 1 КПР ТММ).

[7]

Расчеты угловых скоростей с учетом момента инерции моховика рассчитываются по формуле [7] и результаты вычислений записаны в таблице №6 :

Таблица 6. Результаты расчёта угловой скорости c учетом момента инерции моховика

Положения	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
, рад/с	8	7,6	7,4	7,6	7,9	8	8	7,8	7,6	7,4	7,4	7,6	8
, мм	150	143,4	139,6	143,4	149,05	150	150	147,2	143,4	139,6	139,6	143,4	150

4. Кинетостатический анализ механизма

4.1 Расчет углового ускорения начального звена

Угловое ускорение _ начального звена рассчитывается по дифференциальному уравнению движения для того же положения механизма:

[8]

где - значение производной в этом же 8-м положении, полученное по графику дифференцированием приведенного момента инерции на участке ряда положений, включая расчетное положение механизма.

,

где к - отношение изображений в миллиметрах искомой производной в расчетном положении к принятому в дифференцировании полюсному расстоянию.

Алгебраическую сумму моментов приведенных движущих сил и сил сопротивлений в положении 7 определяем по графику моментов сил с учетом масштаба.

По формуле [6]

Далее в данном (7-ом) положении механизма строится план ускорений в масштабе (см план ускорений л.2 ТММ КПР),что позволяет определить величины сил инерций, моментов сил инерций звеньев для кинетостатического анализа механизма.