Механизм насоса с качающейся кулисой

      

      - длина звена АО₁ (действительная), м

      - угловая скорость входного  звена  (кривошипа)

       - постоянная равная 3,14

      - частота вращения кривошипа,  об/мин

       (рад/с) 

    V_A=8,06*0,262.=2,12 м/с;

    Выбираем  масштабный коэффициент:

    

    Для определения других скоростей точек  составляем системы уравнений:

    υ_А3=υ_А+υ_А3А1

    υ_А3=υ_О2+υ_А3О2       

    υ_С5=υ_С3+υ_С5С3

    υ_С5=υ_E+υ_С5E          
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Таблица 1.1. Скорости точек звеньев и угловые скорости звеньев

 

    Метод подобия – фигура на плане скоростей звена образованная векторами относительной скоростей точек звена подобно и сходственно  расположена с фигурой на звене образованной теми же точками.

    Чтобы определить угловую скорость звена, необходимо относительную скорость между двумя точками звена  разделить на расстояние между точками. Чтобы определить направление угловой  скороси звена, необходимо вектор относительной скорости между любыми 2-мя точками звена перенести паралельно самому себе в точку звена, не являющегося полюсом, и повернуть звено в направлении вектора вокруг полюса. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                   1.7. Описание динамической модели машинного агрегата.

    Определение приведенных сил  и моментов сопротивления. 

    Под машинным агрегатом понимается совокупность механизмов двигателя, передаточных механизмов и механизмов рабочей машины.

    Для определения приведенной силы сопротивления  необходимо весь машинный агрегат заменить динамической моделью:

      
 
 

    Рис. 1.7.1. Схема привода машинного агрегата

      
 
 
 
 
 
 
 

      Рис. 1.7.2. Динамическая модель 

    Приведенная сила (P_n^c) – сила, условно приложенная к точке приведения, работа которой на нее элементарном перемещении равна сумме работ всех сил и пар сил, действующих на звенья механизма.

    Приведенный момент инерции  – это есть момент инерции вращающегося тела вместе со звеном АО₁ тела, кинетическая энергия которого в каждом рассматриваемом положении механизма равна сумме кинетических энергий всех его звеньев.

    Приведенные моменты инерции  машинного агрегата могут быть или постоянными, или зависящими от положения начального звена. В данном случае (долбежный станок) инерции зависит от угла поворота j начального звена.

    В большинстве технических задач  приведенный момент движущих сил  и приведенный момент сил сопротивления задаются в виде графиков. В виде графика также задается и приведенный момент инерции. Поэтому решение уравнений движений механизма ведется графочисленными методами. При графочисленном решении уравнений движения удобно применить уравнение кинетической энергии. Для того использовать диаграмму , устанавливающей связь между кинетической энергией Т и приведенным моментом инерции .                   
 
 
 

 

     1.8. Определение приведенной  силы сопротивления 

приведенного момента сопротивления .

    Для определения приведенной силы используют рычаг Костера т.е. на повернутом плане скоростей параллельно самим себе переносим все силы, действующие на звенья механизма.

    Приведенная сила – это сила, приложенная к кривошипу и ему перпендикулярна, причем работа приведенной силы, умноженная на ее элементарное перемещение равна сумме работ всех сил и пар сил, действующих на звенья.

    Определение приведенной силы сопротивления  (пример для 5-го положения механизма).

                 (1.8.1)

    где - ускорение свободного падения.

    откуда  находим 

  

            (1.8.2.)

    где - масштабный коэффициент механизма.

    

    Аналогично  определяются и для 11 других положений механизма: 

    Таблица 1.8.1. приведенные силы сопротивления  и приведенные моменты сопротивления .

 
 
 
 
 
 
 

    1.9. Определение приведенного момента инерции

. 

    Приведенным моментом инерции называется момент инерции вращающегося вместе со звеном тела, кинетическая энергия которого в каждом рассматриваемом положении механизма равна сумме кинетических энергий всех его звеньев и обозначается .              

      

    где - кинетическая энергия машинного агрегата.

         - угловая скорость кривошипа,

          

    где Т_дв – кинетическая энергия двигателя,

          -угловая скорость двигателя,

    где

    

    T_м-ма=Т_дв+Т_кр+Т₃+Т₄ с. 335 [1]

    Где Т_кр - кинетическая энергия кривошипа,

    Т₃ - кинетическая энергия 3-го звена,

    Т₄ - кинетическая энергия 4-го звена,

    По  условию задачи центр масс звена  ВО₂Д задан пересечении медиан, для удобства решения применим другой метод, который заключается в разбиении звена ВО₂Д на два звена ВО₂ и О₂Д центра масс с массами и :

    

    

    

    

    

    

    

    T_м-ма=Т_дв+Т_кр+Т₃+Т₅

    

    Аналогично  определяются приведенные моменты  инерции в о остальных 11 положениях. Данные заносим в таблицу: 

    Таблица 18.1. Приведенные моменты инерции

 

    Выбираем  масштабный коэффициент   

    1.10 Построение графиков 

    Строим  график зависимости

    масштабный  коэффициент 

    Интегрируем график методом хорд, троим график работы сил сопротивления и график работы движущих сил . Для интегрирования графика методом хорд выбираем полюсное расстояние и масштабный коэффициент работы:

    

    График  работы движущих сил сопротивления  представляет собой прямую, перпендикулярную, соединяющую начало и конец графика  .

    Строим  график

       

    Аналогично  определяется для 12 других положений механизмаТаблица

   Затем строим график приведенных моментов сопротивления

    Масштабный  коэффициент 

    Из  графиков и методом общей переменной строим график - кривая Виттенбауэра. 

11. Определение избыточной работы механизма  и

момента инерции маховика. с. 302 [3]

    Проводим  касательные под углами j_МАХ и j_MIN к кривой Виттенбауэра, и получаем отрезок KL. Отрезок KL представляет собой избыточную работу с тем же масштабным коэффициентом, что и кинетическая энергия.

    Для определения избыточной работы необходимо:

1. построить кривую Виттенбауэра ,
2. к этой кривой под углами  j_МАХ и j_MIN провести касательные, которые отсекут на оси Т отрезок KL,

        с. 385 [1]

    где = 20- избыточная работа,

    Для определения величины приведенного момента инерции маховика воспользуемся формулами:               с.387/1/