- •1. Структурный и кинематический анализ механизма
- •1. Структурный анализ
- •1.2. Синтез механизма
- •1.3. Построение плана положений
- •1.4. Кинематический анализ механизма методом планов скоростей
- •2. Динамический анализ основного механизма
- •2.1. Силовая диаграмма
- •2.2. Динамическая модель машинного агрегата
- •2.2.1. Приведение сил
- •2.2.2. Приведение масс
- •2.3. Решение уравнения движения
- •2.3.7. График изменения угловой скорости
- •3. Силовой расчет основного механизма
- •3.2. Построение плана ускорений
- •3.3. Определение сил и моментов сил инерции
- •3.4.Расчет ведомой группы 4-5
- •4.2. Многовариантный расчет механизма с выбором оптимального результата
- •4.3. Распечатка
- •4.4. Построение профиля кулачка.
- •5.3. Проверка геометрических условий
- •5.4. Определение геометрических размеров колес
- •5.5. План линейных скоростей
- •5.6. Диаграмма угловых скоростей
2. Динамический анализ основного механизма
2.1. Силовая диаграмма
Сила сопротивления:
Изображаем силовую диаграмму, располагая ее рядом с ползуном. Масштабный коэффициент .
2.2. Динамическая модель машинного агрегата
Модель:
Массой 4-го звена пренебрегаем.
Массы звеньев
Силы тяжести
Моменты инерции звеньев
Определяем параметры динамической модели:
2.2.1. Приведение сил
Приведенный момент сил сопротивления
Так как . Так как А и В << , то этими слагаемыми пренебрегаем.
Расчет сведен в таблицу 2.1.
Задаемся масштабным коэффициентом определяем значения yM и строим график
Масштаб
2.2.2. Приведение масс
Приведенный момент инерции
где коэффициенты
=
Так как коэффициенты С и D составляют <1% от коэффициента В, а скорости примерно одного порядка, то слагаемыми можно пренебречь.
Расчет сведен в таблицу 2.3.
Задаемся масштабным коэффициентом определяем значения yJ и строим график .
2.3. Решение уравнения движения
В интегральной форме уравнение движения имеет вид
Таблица 2.1
Приведенный момент сил сопротивления
-
Полож.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Таблица 2.3
Приведенный момент инерции
-
Полож.
0
0
0
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Решаем его графическим методом Виттенбауэра.
2.3.1.График работ сил сопротивления
Строится графическим интегрированием графика момента сил сопротивления, для чего криволинейные фигуры на нем заменяются равновеликими прямоугольниками. Расстояние Н = мм.
Масштабный коэффициент графика работ
2.3.2. График работ сил движущих
Принимаем: 1) что исследуем установившийся процесс, для которого за цикл Ад=Ас;
2) Мд=const
Тогда график будет представлять собой прямую линию, проведенную из начала координат в конец графика .
2.3.3. График движущего момента
Строится графическим дифференцированием графика , с помощью угла .
Величина движущего момента
2.3.4. График избыточных работ (изменения кинетической энергии)
На основе теоремы об изменении кинетической энергии
Производим вычитание работ и строим график.
2.3.5. Диаграмма Виттенбауэра
Через точки графика проводим горизонтали, а через точки графика - вертикали. Точка пересечения есть точка искомого графика. Соединяем их плавно.
2.3.6. Расчет маховика
Маховик служит для уменьшения колебаний угловой скорости кривошипа. Для его расчета необходимо знать среднюю угловую скорость и коэффициент неравномерности движения.
Находим
и определяем углы
Под этими углами к диаграмме проводим касательные и измеряем отрезки: оn= мм; mо=
mn=
Момент инерции маховика:
Задаемся шириной маховика и определяем его диаметр, принимая его в виде сплошного диска