Курсовая работа: Теория механизмов и машин

5  Динамический анализ механизма. Подбор маховика

5.1  Определение приведенных моментов движущих сил и полезного сопротивления

Приведенный момент сил полезного сопротивления для 12 положений механизма находим по формуле

Где   - сила полезного сопротивления для конкретного положения механизма, определяемая зависимостью изменения сил полезного сопротивления от перемещений и  поршней, которая задается в задании на курсовое проектирование;

;

 ,  - скорости поршней, к которым приложена сила полезного сопротивления. Данные скорости определены во время выполнения кинематического анализа механизма;

  - угловая скорость кривошипа. Данная скорость задана заданием курсового проектирования

Результаты расчетов заносим в таблицу 5.1.

Таблица 5.1

Строим график зависимости приведенного момента сил полезного сопротивления от угла поворота кривошипа, принимая масштабные коэффициенты:

5.2  Определение работы сил полезного сопротивления и движущих сил

Наиболее простой способ определения работы сил полезного сопротивления и движущих сил – это метод графического интегрирования графика зависимости момента сил полезного сопротивления от угла поворота кривошипа. Для этого слева от начала координат откладываем произвольный отрезок длиной , который назавем полюсным расстоянием. Определяем величину моментов  на серединах отрезков ,  и т. д., расположенных на оси . Эти значения проецируем на ось моментов и последовательно соединяем с концом отрезка . Получаем наклонные отрезки, угол наклона которых соответствует наклону хорд на графике работ , который строим под первым графиком. Масштабный коэффициент  зависит от величины полюсного расстояния и определяется по формуле

Момент движущих сил будем считать постоянным, поэтому график зависимости  будет иметь вид наклонной линии, которая начинается в начале координат и заканчивается в последней точке графика , так как работа движущих сил и сил полезного сопротивления в начале и в конце рабочего цикла одинакова.

На графике  покажем график изменения приведенного момента движущих сил . Для этого через конец полюсного расстояния проведем прямую, параллельную графику , до пересечения с осью моментов. На оси получим отрезок, в масштабе равный величине постоянного момента движущих сил .

5.3  Графическое определение изменений кинетической энергии

Изменения кинетической энергии  удобно находить графическим методом.

В новой системе координат  для каждого положения механизма откладываем разницу между работой движущих сил и сил полезного сопротивления.

5.4  Определение приведенного момента инерции механизма для рабочего цикла

Приведенным моментом инерции называется такой условный момент инерции, приложенный к звену приведения, который имеет кинетическую энергию такую же, как и кинетическая энергия всех звеньев.

Звеном приведения является кривошип, кинетическая энергия которого определиться как

Кинетические энергии других звеньев находят в зависимости от вида движения, который они выполняют.

Для вращательного движения

Для поступательного движения

Для двухпоршневого горизонтального насоса можно записать следующее уравнение определения приведенного момента инерции

По полученным данным строим график  в масштабе

Исходные данные и результаты расчетов приведены в таблице 5.2

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7