Глава 2 Исследование динамики машинного агрегата

2.1 Задачи исследования. Блок схема исследования динамики машинного агрегата

Задачами исследования динамики машинного агрегата являются:

1. оценка динамической нагруженности машины в целом;

2. оценка динамической нагруженности отдельных механизмов, входящих в состав машины.

Оценка динамической нагруженности машины включает определение уровня неравномерности вращения главного вала проектируемой машины и приведение его в соответствие с заданным коэффициентом неравномерности вращения (динамический синтез машины по заданному коэффициенту неравномерности движения), а также определение закона вращения главного вала машины после достижения заданной неравномерности вращения (динамический анализ машины). Параметром, характеризующим динамическую нагруженность машины, является коэффициент динамичности.

Динамическая нагруженность отдельных механизмов машины оценивается величиной и направлением реактивных сил и моментов сил в кинематических парах (динамический анализ механизмов). Поскольку при определении реактивных нагрузок используется кинетостатический метод расчета, то динамический анализ механизмов включает последовательное выполнение кинематического анализа, а затем кинематического силового расчета.

Блок-схема исследования динамики машинного агрегата показана на рис. 2.1.

2.2 Структурный анализ и геометрический синтез исполнительного рычажного механизма. Определение масс и моментов инерции звеньев. Построение плана положения механизма

1. Структурный анализ исполнительного рычажного механизма

Схема механизма:

1) Звенья:

0-стойка

1-кривошип

2-шатун

3-ползун

2) Число подвижных звеньев n=3

3) Кинематические пары:

О (0 и 1) – вращательная пара 5-го класса,

А (1 и 2) – вращательная пара 5-го класса,

В (2 и 3) – вращательная пара 5-го класса,

B^I (3 и 0) – поступательная пара 5- го класса;

Число кинематических пар 5-го класса: P₅= 4;

Число кинематических пар 4-го класса: P₄= 0;

Т.к. механизм на рисунке 3.2 плоский, то для нахождения W используем формулу Чебышева для плоских механизмов:

.

Значит в этом механизме должно быть одно начальное звено, то есть b =1.

4) Число входящих звеньев b =1. Т.к. W=1=b, то механизм является идеальным и статически определимым;

5) Раскладываем механизм на группы Ассура:

6) Класс всего механизма II

7 ) Формула строения I (0,1) II (2,3)

2.2.2 Геометрический синтез рычажного механизма

Геометрический смысл рычажного механизма заключается в определении размеров звеньев механизма. Входные параметры:

; ;

Механизм является центральным, потому что выполняется равенство:

3. Определение масс и моментов инерции звеньев

Определяем массы звеньев:

Определяем массу шатуна ВС:

Масса ползуна С:

Масса кривошипа АВ:

Определяем моменты инерции звеньев: