- •3 Определение момента инерции маховика
- •3.4 Приведение внешних сил.
- •3.5 Работа приведенного момента.
- •3.6 Работа и величина движущего момента.
- •3.7 Приращение кинетической энергии.
- •3.8 Момент инерции маховика.
- •4. Силовой расчет рычажного механизма.
- •4.1 План скоростей.
- •4.2 План ускорений
- •4.3 Проверка силового расчета.
3.4 Приведение внешних сил.
Приведенный момент Мп представим парой сил FП с плечом AB. Составляющую FП будем считать проложенной в точке В, а - в точке А. Привидение произведем с помощью с ,,рычага Жуковского,,. Для этого перенесем со схемы механизма на повернутые планы скоростей все внешние силы и пару FП . Силы, попадающие в полюс, не показываем.
Направление силы FП - на линии ее действия – принимаем произвольно, т.к. это направление пока не известно.
На любом из повернутых планов скоростей момент силы FП относительно полюса плана должен быть равен сумме моментов всех остальных сил, приложенных к плану. Из этого условия находим величину и направление силы FП . Например, для положения
6 (см.план скоростей) равенство моментов имеет вид;
F6П
FП=
Положительное значение силы Fn указывает на то, что направление этой силы, принятое на плане, совпадает с её действительным направлением. Приведённый момент MП=FП*lAB=33,3*0,08=2,6 Нм
носом силы Fn в шестое положение точки В кривошипа находим, что момент МП действует против хода кривошипа. На этом основании считаем, что момент - отрицательный. Результаты для других положений сводим в табл. 2.
№ |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
MП |
2,6 |
1245 |
2383 |
3104 |
2947 |
1807 |
2.6 |
1807 |
2947 |
3104 |
2383 |
1245 |
По данным таблицы построим график MП (𝜑). Для этого примем отрезок (𝜑12)=163 мм. При этом масштабный коэффициент µ𝜑= 𝜑12/< 𝜑12>=2π/163=0,038 рад/мм
Для момента примем масштабный коэффициент µм=20 Н/мм
3.5 Работа приведенного момента.
Получим указанную работу графическим интегрированием зависимости МП(𝜑). С этой целью непрерывный график заменим ступенчатым. Высоту ступеней выберем так, чтобы фигуры, расположенные над и под ступенью, были одинаковыми по площади.
От каждой ступени проведём горизонтальные выносные линии. На расстоянии Н=120 мм отметим полюс Р. Из этого полюса проведём лучи к каждой выноске. Из начала координат системы А, 𝜑 выстроим цепочку хорд, каждая из которых параллельна своему лучу. Через точки излома цепочки хорд проведём плавную кривую. Она и будет искомой работой АП (𝜑) приведённого момента МП (𝜑). Масштабный коэффициент этой работы µА= µм* µ𝜑*Н=20*0,038*120=91,2 Дж/мм
3.6 Работа и величина движущего момента.
В задаче о маховике движущий момент МД считается постоянным, поэтому его работа Ад (𝜑) изображается прямой линией, выходящей из начат координат. В конце цикла (в положении 12) работа движущего момента равна и противоположна по знаку работе приведённого момента. На этом основании отложим отрезок <Ад>12 =-<Ап>12 и найдём наклон графика Ад (𝜑).
Графическим дифференцированием зависимости АД(𝜑) определим величину движущего момента. Для этого из полюса Р проведём луч, параллельный прямой АД(𝜑). Отрезок на оси моментов, отсекаемый указанным лучом, изображает искомый движущий момент. По замерам МД= µм*< МД >=90*20=1800 Нм