- •Содержание.
- •1. Описание работы механизма и исходные данные для проектирования. Бензомоторная пила.
- •2. Задачи исследования. Блок-схема исследования машинного агрегата.
- •3. Динамика машинного агрегата.
- •3.1 Структурный анализ.
- •3.2 Геометрический синтез рычажного механизма.
- •3.3 Построение плана положений механизма.
- •3.4 Определение кинематических характеристик кпм (аналитически).
- •3.5 Обработка индикаторной диаграммы и определение внешних сил.
- •3.6 Динамическая модель машинного агрегата.
- •3.6.1 Определение приведённых моментов сил сопротивления и движущихся сил.
- •3.6.2 Определение переменной составляющей приведённого момента инерции.
- •3.6.3 Определение постоянной составляющей приведённого момента инерции и момента инерции маховика.
- •3.6.4 Определение законов движения звена приведения.
- •3.6.5 Схема алгоритма программы исследования динамической нагруженности машинного агрегата.
- •3.7 Обработка результатов вычисления.
- •3.8 Выводы.
- •4. Динамический анализ нагруженности рычажного механизма. Задачи динамического анализа.
- •4.1 Кинематический анализ механизма.
- •4.1.1 Графический метод планов.
- •4.1.2 Аналитическая кинематика механизма.
- •4.2 Силовой расчёт механизма.
- •4.2.1 Расчёт методом планов сил.
3.8 Выводы.
На основании расчетов и проведенных построений на листе 1 можно отметить следующее:
Для обеспечения более равномерного вращения кривошипа с заданным коэффициентом неравномерности δ необходима постоянная часть приведенного момента инерции кг·м2.
Т.к. , то необходима постановка маховика с моментом инерции кг·м2.
После установки маховика как показывают результаты динамического анализа движения, угловая скорость кривошипа изменяется в пределах от до , а угловое ускорение – от до .
Полученный коэффициент неравномерности равен
.
4. Динамический анализ нагруженности рычажного механизма. Задачи динамического анализа.
Конечной целью динамического анализа рычажного механизма является определение реакций в кинематических парах и уравновешивающего (движущего) момента, действующего на кривошипный вал со стороны привода. Указанные задачи решаются методом кинетостатики, основанным на принципе Даламбера. Этот метод предполагает введение в расчет инерционных нагрузок (главных векторов и главных моментов сил инерции), для определения которых требуется знать ускорения центров масс и угловые ускорения звеньев. Поэтому силовому расчету предшествует кинематический анализ механизма по известному уже закону вращения кривошипа .
4.1 Кинематический анализ механизма.
Необходимо определить координаты точек и звеньев, их скорости и ускорение точек проводится графическим методом планов для расчетного положения №2 и аналитически с помощью компьютера для 12 положений.
4.1.1 Графический метод планов.
Данный метод заключается в последовательном построении планов положений, скоростей и ускорений.
Масштабный коэффициент построения: .
Определение чертёжных размеров:
.
Т.к. механизм 2-го класса, то план строится геометрическим методом засечек, повернув входной кривошип 1 на угол .
Построение плана скоростей. Начиная от входного кривошипа 1 определяют действительную скорость вращающейся точки A кривошипа:
Принято Отрезок скорости
Т.к. вектор радиусу, то и направлен в сторону . В структурной группе 2 (2,3) определяем скорость точки B. Построение проведём по двум векторным уравнениям:
, где и
- относительное поступательное.
- относительное вращательное.
Из скоростей определяем
Угловая скорость звена 2: .
Скорость точки B: .
Точку звена 2 строим на плане скоростей по свойству подобия на отрезке : .
Скорость точки шатуна: .
Построение плана ускорений. Начиная от кривошипа 1 определяем линейное ускорение вращающейся точки A кривошипа: .
Нормальное ускорение: ( - из распечатки для положения №2).
Тангенциальное: ( - из распечатки результатов).
.
Принимаем .
Отрезки ускорений: .
Т.к. вектор //OA, то //OA; т.к. //OA, то //OA и направлен в сторону .
В структурной группе 2 (2,3) определяем ускорение точки B. Составляем 2 векторных уравнения:
, где и где и равны нулю.
Величины относительных ускорений: .
Отрезки ускорений: ; .
Угловое ускорение: .
Точку шатуна строим по свойству подобия:
Ускорение точек и B определяются соответственно:
.