Курсовая работа: Теория механизмов и машин

5.5  Методика построения диаграммы энергомасс (кривой Виттенбауэра) и нахождения по ней момента инерции маховика

Диаграмму энергомасс (зависимость ) строят по точкам, используя уже построенные диаграммы изменений кинетической энергии механизма и приведенного момента инерции. Значения этих параметров можно брать из графиков без изменений.

К кривой Виттенбауэра проводят две касательные сверху и снизу. Углы наклона этих линий определяют по формулам:

где  - квадрат средней скорости кривошипа;

 - заданный коэффициент неравномерности хода.

Касательно к диаграмме под углом  к горизонтали проводим сверху, а под углом  - снизу.

Данные касательные пересекут ось  в точках А и В. Измеряем величину отрезка  и находим момент инерции маховика.

5.6  Определение конструктивных размеров маховика

Маховик выполняется, как колесо с массивным ободом. Пренебрегая массой спиц и ступицы, имеем:

,

где  - масса обода, кг;

 - средний диаметр обода, м.

Расчет будем проводить методом последовательных приближений. В первом приближении конструктивно задаемся средним диаметром  в пять раз большим длины кривошипа

,

тогда

Массу маховика выражаем через его размеры

,

где  - удельный вес материала маховика (чугун).

Обычно принимают величину  (рис. 5.1), тогда

Откуда находим

Полученный размер должен ориентировочно равен

Условие не выполняется, поэтому изменяем  до 0,35 м

Рис. 5.1

Условие выполняется. Находим остальные размеры.

5.7  Определение угловой скорости кривошипа за цикл

Определяем угловую скорость кривошипа в зависимости от угла поворота:

где , - значение приведенного момента инерции и изменения кинетической энергии в точке, где касательная, проведенная под углом , касается кривой Виттенбауэра;

,  - текущие значения приведенного момента инерции и изменения кинетической энергии, которые снимаются с диаграммы Виттенбауэра;

- определяется по формуле:

=

Результаты расчетов сведены в таблицу

Таблица 5.3

Определив для 12 положений угловую скорость кривошипа строим график зависимости . На графике показываем значения  и .

Литература

1.  Артоболевский И.И., Теория механизмов и машин.- М.: Наука, 1975.

2.  Баранов Г.Г. Курс теории механизмов и машин.- М.: Машиностроение, 1967.- 170 с.

3.  Кореняко А.С. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин. - Киев: Вища школа,1975. – 153 с.

4.  Левитская О.Н., Левитский Н.И. Курс теории механизмов и машин.- М.: Машиностроение, 1985. – 291 с.