Приведение сил, построение диаграммы работ и их разностей

Динамический расчет механизма

Задачей динамического расчетамеханизма является определение расхода мощности и основных геометрических размеров маховика по заданному коэффициенту δ неравномерности хода машины.

Приведение сил, построение диаграммы работ и их разностей

С использованием диаграммы силы сопротивления, действующей на ползун D, изображаем на соответствующем листе проекта график характеристики технологической силы от положения механизма.

Приведение сил для i -го положения механизмапо методу Жуковского осуществляется по формуле:

F _{ПР i} = [∑(F_j· h_i)]/(p_Va).

Здесь F _{ПР i} – приведенная сила,

_i – активная сила, приложенная к звену j. В настоящем курсовом проекте рассматривается только сила технологического сопротивления, приложенная к ползуну D, указанная в задании;

- плечо этой силы в плане скоростей относительно его полюса;

(p_va) – графическое изображениескорости точки приведения (пальца кривошипа) на плане скоростей.

Таблица 3

Внешняя сила, действующая на ползун D

Сила	Положение механизма
0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
F,H

Момент приведенных сил, или приведенный момент

M_прi=F_прi*L_O1A

Для 4- го положения механизма

F _{ПР 4} = 2400·158,7/75=5078 Н.

M_пр2=5078*0.3=1523,5 H*м

Поскольку цикл машины соответствует одному обороту ведущего звена, то приведенные силы и их моменты отыскиваются для двенадцати положений механизма. В соответствии с результатами расчета на чертежном листе строится диаграмма приведенных моментов в функции угла φ поворота кривошипа.

Численные значения приведенных сил сопротивления и приведенных моментов указаны в табл. 4.

Во 4-м положении механизма приведенный момент изобразим на диаграмме «M _ПР ─ φ»отрезком L = 150 мм. Масштаб приведенных сил на диаграмме «M _ПР ─ φ»

Масштаб угла поворота начального звена (кривошипа)

Путем графического интегрирования диаграммы приведенных моментов строится диаграмма работ заданных сил сопротивления (А_с─ φ) за цикл. На этом же графике строится диаграмма работ движущихся сил. При этом предполагается, что приведенный движущий момент есть величина постоянная. Следовательно, работа этого момента будет выражаться прямолинейной зависимостью в системе координат «А _Д – φ».

Таблица 4

Приведенные силы и их моменты сил сопротивления

Приведенные сила, момент	Положение механизма
0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Fпр, Н			3648,00	5011,20	5078,40	2931,20
Mпр, Н			1094,40	1503,36	1523,52	879,36

При установившемся движении за цикл справедливо равенство А _Д = А _С, поэтому в начале и в конце цикла ординаты А _Д и А _С будут одинаковы между собой по абсолютной величине, а прямая, выражающая работу движущихся сил, соединит начало координат с концом графика «А_с - φ».

Масштаб диаграммы работ

где H – полюсное расстояние при графическом интегрировании.

Расход мощности за цикл, т.е. средняя мощность без учета потерь трения в приводе, равен

Здесь t _ц= 60/ n =60/120=0,50 с,

где h _ц ─ ордината графика «А_с - φ», соответствующая концу цикла;

n ─ частота вращения кривошипа.

На полученной диаграмме работ ординаты поля между криволинейным графиком, изображающим работу сил сопротивления, и прямолинейным, отображающим работу движущих сил, будут определять собой разность работ, или приращение кинетической энергии машины.

Замеряя разность ординат D А= А _Д - А _С для каждого положения механизма, строим диаграмму разности работ – диаграмму приращения кинетической энергии.