- •Курсовой проект (пояснительная записка)
- •Содержание
- •1 Описание работы машины и исходные данные для проектирования
- •2 Исследование динамики машинного агрегата
- •3 Динамический синтез и анализ машинного агрегата по заданному коэффициенту неравномерности движения δ
- •3.1 Задачи динамического синтеза и анализа машинного агрегата
- •3.2 Структурный анализ рычажного механизма
- •3.3 Определение размеров звеньев рычажного механизма
- •3.4 Определение кинематических характеристик рычажного механизма
- •3.4.1 Графический метод решения
- •3.4.1.1 Построение плана положений механизма
- •3.4.1.2 Построение плана аналогов скоростей и определение первых передаточных функций механизма
- •3.4.2 Аналитический метод решения
- •3.4 2.1 Составление схемы алгоритма расчета кинематических характеристик механизма
- •3.4.2.2 Расчет кинематических характеристик рычажного механизма
- •3.5 Выбор динамической модели и её обоснование
- •3.6 Построение индикаторной диаграммы и расчет движущей силы для всех положений механизма
- •3.7 Расчет приведенного момента движущих сил в двух контрольных положениях
- •3.8 Построение графика приведенных моментов движущих сил и сил сопротивления
- •3.9 Определение работы движущих сил
- •3.10 Построение графика изменения работы движущих сил и сил сопротивления
- •3.11 Расчет переменной составляющей приведенного момента инерции
- •3.12 Построение графика переменной составляющей приведенного момента инерции
- •3.15 Определение момента инерции маховика и его параметров
- •3.16 Составление схемы алгоритма по определению закона движения звена приведения ω1(t)
- •3.17 Построение графика изменения угловой скорости звена приведения
- •3.18 Составление схемы алгоритма по определению закона движения звена приведения ε1(t)
- •3.19 Построение графика изменения углового ускорения звена приведения
- •3.20 Построение графика кинематических характеристик рычажного механизма
- •3.21 Построение графика изменения кинетической энергии машины
- •3.22 Анализ и выводы по разделу
- •Динамический анализ рычажного механизма
- •4.1 Задачи динамического анализа и методы их решения
- •4.2 Кинематический анализ рычажного механизма в контрольном положении №3
- •4.2.1 Построение плана положения механизма
- •4.2.2 Построение плана скоростей и расчёт скоростей точек и звеньев механизма
- •4.2.3 Построения планов ускорений и расчёт ускорений точек и звеньев механизма
- •4.4.3 Построение плана положения механизма 1 класса
- •4.4.4 Построение плана сил входного звена и определение реакции
- •4.4.5 Определение уравновешивающего момента
- •4.5 Составление схемы алгоритма аналитического определения динамических реакций в группе Асура (2;3) и в механизме 1 класса
- •4.6 Кинематический анализ рычажного механизма в контрольном положении №9
- •4.6.1 Построение плана положения механизма
- •4.6.2 Построение плана скоростей и расчёт скоростей точек и звеньев механизма
- •4.6.3 Построения планов ускорений и расчёт ускорений точек и звеньев механизма
- •4.8.2 Построение плана положения механизма 1 класса
- •4.8.3 Построение плана сил входного звена и определение реакции
- •4.8.4 Определение уравновешивающего момента
- •4.9 Составление схемы алгоритма аналитического определения динамических реакций в группе Асура (2;3) и в механизме 1 класса
- •5.3 Составление схемы алгоритма расчёта кинематических характеристик толкателя
- •Аналог скорости движения толкателя определяется по уравнению:
- •5.4 Расчет значений перемещения толкателя, его аналогов скорости и ускорения для 2-х контрольных положений
- •5.5. Определение экстремальных значений аналогов скорости и ускорения толкателя на фазах удаления и возвращения, а также соответствующих им перемещений
- •5.6 Построение совмещенной диаграммы и определение основных размеров механизма из условия максимально допустимого угла давления
- •А) Кинематическая диаграмма перемещения толкателя
- •Б) Кинематическая диаграмма аналога скорости толкателя:
- •В) Кинематическая диаграмма аналога ускорения толкателя.
- •5.7.2 Определения радиуса ролика толкателя, построение действительного профиля кулачка
- •5.8 Определение угла давления и построение графика зависимости угла давления от угла поворота кулачка
- •5.9 Расчет основных размеров
- •5.10 Составление схемы алгоритма расчета полярных и декартовых координат центрового профиля кулачка
3.12 Построение графика переменной составляющей приведенного момента инерции
На графике изображаются три составляющие и четвертая - их суммарная величина. Масштабный коэффициент .
Таблица 3.11 – Данные для построения графика переменной составляющей приведенного момента инерции
№ п/п |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
YА, мм |
22 |
32,2 |
50,4 |
53,6 |
42,4 |
27,6 |
22 |
28,8 |
42 |
54,2 |
50,2 |
33,6 |
22 |
YB, мм |
8,8 |
7 |
2,4 |
0 |
2,2 |
7 |
8,8 |
6,6 |
2,4 |
0 |
2,4 |
6,6 |
8,8 |
YC, мм |
0 |
6,8 |
16,2 |
16,8 |
9,6 |
2,6 |
0 |
2,8 |
9,6 |
17 |
16,2 |
6,8 |
0 |
YIIIП, мм |
30,8 |
46 |
69 |
70,4 |
54,2 |
37,2 |
30,8 |
38,2 |
54 |
71,2 |
68,8 |
47 |
30,8 |
3.13 Расчёт известной части постоянной составляющей приведенного
момента инерции
В постоянную составляющую приведенного момента инерции входят моменты инерции кривошипа и всех вращающихся звеньев:
,
где
.
3.14 Составление схемы алгоритма по определению постоянной
составляющей приведенного момента инерции по методу Н.И. Мерцалова
В основу расчёта положен метод Н.И. Мерцалова. Для определения изменения кинетической энергии машины предварительно определяем работу сил сопротивления .
.
Все положения
Таблица 3.12 - Значения кинетической энергии машины
№ п/п |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
, Дж |
0 |
555,5 |
2130,8 |
3367,4 |
3812,6 |
3646,9 |
3252,7 |
2825,3 |
2397,2 |
1947,5 |
1375,8 |
626,4 |
0 |
YΔT, мм |
0 |
11 |
43 |
67 |
76 |
73 |
65 |
57 |
48 |
39 |
28 |
13 |
0 |
Изменение кинетической энергии звеньев с постоянным приведенным моментом инерции равно
,
где - кинетическая энергия звеньев, создающих переменную составляющую . По методу Н.И. Мерцалова определяется приближенно по средней угловой скорости :
.
Все положения
Таблица 3.13 - Значения кинетической энергии звеньев
№ п/п |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|
273,3 |
408,2 |
612,3 |
624,7 |
481,0 |
330,1 |
273,3 |
339,0 |
481,0 |
631,8 |
610,5 |
408,2 |
273,3 |
Находим значение изменяющейся кинетической энергии от звеньев с =const:
Все положения
Таблица 3.14 - Значения изменяющейся кинетической энергии
№ п/п |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|
-273,3 |
147,4 |
1518,5 |
2742,7 |
3331,7 |
3316,8 |
2979,4 |
2486,4 |
1916,2 |
1315,7 |
765,3 |
218,2 |
-273,4 |
YTI, мм |
-5 |
3 |
30 |
55 |
67 |
66 |
60 |
50 |
38 |
26 |
15 |
4 |
-5 |
Далее из полученного за цикл массива значений (рис. 3.8) находим максимальную и при минимальном величины, используя которые вычисляем максимальный перепад кинетической энергии:
,
.
Рисунок 3.8 График изменения кинетической энергии
Тогда необходимая величина , при которой имеет место вращение звена приведения с заданным коэффициентом неравномерности , равна:
, (3.4)
где