3. Графическая часть курсового проекта

   1. Динамический синтез механизма (лист 1 графической части)

Используя исходные данные своего варианта, определить недостающие размеры и построить схему рычажного механизма в 12 положениях, соответствующих положению кривошипа через каждые 30 градусов. За начальное (нулевое) положение принять одно из крайних положений механизма. Масштаб построения выбрать произвольный, ввести масштабный коэффициент длины .

Построить график заданной внешней силы и определить её величину во всех положениях механизма. Для рабочих машин заданной внешней силой является сила полезного сопротивления, для машин-двигателей – движущая сила. У двухпоршневых машин (двигателей и рабочих) число внешних сил равно двум. Определять и учитывать необходимо обе силы.

Для каждого из 12 положений механизма построить план скоростей, повернутый на 90°. На плане показать скорости всех шарниров и центров масс звеньев. Масштаб построения произвольный.

Все заданные внешние силы заменить приведенным моментом M_n, приложенным к кривошипу. С этой целью предположить, что момент создается парой сил P_n, приложенных к концам кривошипа под прямым углом к последнему. С помощью «Рычага Жуковского» (повернутого плана скоростей) определить величину и направление P_n. Вычислить момент

M_n = P_nl_AB.

Считать его положительным, если он направлен по ходу кривошипа. Для одного цикла работы машины построить график M_n в зависимости от угла поворота кривошипа , (все последующие графики 1 листа строятся также для одного цикла движения).

Графически проинтегрировав кривую момента M_n, построить график работы A_n, в функции угла поворота кривошипа. Интегрирование может быть выполнено по методике (с. 107 [1]), либо следующим вытекающим из геометрического смысла интеграла, способом. Через точки деления оси  проводят вертикальные прямые, которые делят площадь под прямой моментов на полосы. Искомая работа

A_n = F_М_,

где F – выраженная в мм, площадь всех полос, лежащих левее текущего обозначения ;

_M и _ – масштабные коэффициенты по осям М и .

Площадь, лежащая выше оси , считается положительной, ниже – отрицательной.

Считать, что неизвестной внешней нагрузкой в заданиях является момент M_п, приложенный к кривошипу. Для рабочих моментов это момент движущий M_д; для машин-двигателей это момент полезного сопротивления M_п. Полагая, что M_д = const, построить график работы A_п = M_п приведённого момента M_п. В конце цикла работа A_п должна равняться по величине работе движущего момента A_д, по знаку названные работы противоположны.

Определить движущий момент M_д и построить его график.

Построить график приращения кинетической энергии T. Приращение равно алгебраической сумме работ A_n и A_д.

Вычислить приведенный к кривошипу момент инерции механизма.

Построить график приведённого момента инерции I_n в функции угла .

Используя графики приращения кинетической энергии T и приведённого момента инерции I_n построить диаграмму Виттенбауэра T(I_n). Вычислить углы _max и _min касательных к диаграмме:

где _1cp – средняя угловая скорость кривошипа;

_I, _T – масштабные коэффициенты по осям I_n и T диаграммы T(I_n).

Знак «плюс» – для вычисления _max, а «минус» – для вычисления _min.

Через отрезок, отсекаемый касательными на оси T, определить момент инерции маховика I_M.