Механизм поперечнострогательного станка

Механизм поперечнострогательного станка

5. Динамическое исследование рычажного механизма.

1. Задачи динамического исследования.

Динамический анализ включает в себя следующие основные задачи:

. Расчет и построение графика приведенного момента сил полезного

сопротивления.

. Построение графика работ сил полезного сопротивления и сил движущих.

. Построение графика разности работ сил движущих и сил полезного

сопротивления.

. Расчет и построение графика приведенного момента инерции рычажного

механизма.

. Построение кривой Виттенбауэра.

. Расчет и построение графика истинной угловой скорости кривошипа.

. Расчет и построение графика истинного углового ускорения кривошипа.

5.2 Определение момента инерции маховика.

1). Расчет и построение графика приведенного момента сил полезного

сопротивления.

Значение приведенного момента определяем по формуле:

[pic]

Полученные результаты сводим в таблицу.

Таблица 4.1

|Расчетная |0 |1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |7’ |

|величина. | | | | | | | | | |

|[pic] |0 |636 |744 |768 |744 |648 |480 |144 |0 |

|Рс |0 |53 |62 |64 |62 |54 |40 |12 |0 |

|Ра |50 |50 |50 |50 |50 |50 |50 |50 |50 |

По полученным результатам строим график [pic].

Интегрирование зависимости [pic] по обобщенной координате ( т.е. по

углу поворота звена приведения–кривошипа) приводит к получению графика

работы сил полезного сопротивления АС=АС([pic]) в случае рабочей машины и к

получению графика работы сил движущих АД=АД([pic]) при рассмотрении машины

двигателя. В том и другом случае с целью получения наглядного результата

целесообразно применять метод графического интегрирования зависимости

[pic]. Для получения графика АД=АД([pic]) применяют метод линейной

интерполяции. С этой целью соединяют прямой начало и конец графика

АС([pic]).

2). Расчет и построение графика приведенного момента инерции рычажного

механизма.

Расчет приведенного момента инерции производится по формуле:

ТЗВЕНА ПРИВЕДЕНИЯ=Т1+ Т2+ Т3+ Т4+ Т5

В качестве звена приведения обычно выбирается кривошип, поэтому данная

формула в развернутой форме имеет вид:

[pic]

Из формулы имеем

[pic]

Данная формула неудобна для практического решения задачи, поэтому её

преобразуют к такому виду, чтобы можно было использовать длины отрезков с

плана скоростей. При этом надо иметь ввиду:

[pic]

С учетом этого формула принимает вид

[pic]

Полученные значения сводим в таблицу:

| |0 |1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |7 |8 |9 |10 |11 |

|pc3|0 |16 |22 |24 |25 |22 |15 |7 |0 |6 |21 |29 |10 |

|pb |0 |52 |59 |61 |61 |57 |44 |21 |0 |27 |111|140|50 |

|bc |0 |15 |9 |6 |2 |10 |13 |10 |0 |12 |29 |10 |17 |

|ps4|0 |55 |59 |62 |63 |56 |41 |18 |0 |23 |106|141|49 |

|pc |0 |54 |62 |63 |63 |54 |59 |16 |0 |21 |102|142|53 |

|Iпр|0 |1,9|3,2|3,7|3,9|3,0|1,8|0,3|0 |0,2|4,4|8,5|1,0|

| | |1 |3 |3 |8 |5 |1 | | |8 |9 |4 |9 |

По результатам строим график Iпр= Iпр([pic])

3). Построение диаграммы энергомасс.

Построение этой диаграммы выполняют путем исключения параметра [pic] из

диаграмм [pic]Т([pic]) и Iпр([pic]). В результате получают диаграмму

энергомасс [pic]Т([pic]) =[pic]Т(Iпр). График Iпр([pic]) целесообразно

расположить так чтобы ось Iпр была горизонтальной, а [pic]–вертикальной.

Положение осей диаграммы энергомасс увязывают с диаграммами [pic]Т([pic]) и

Iпр([pic]). После нахождения всех точек диаграммы энергомасс их соединяют

сплавной линией, в результате чего получается кривая Виттенбауэра.

5.3. Определение размеров маховика.

Углы наклона касательных к кривой Виттенбауэра определим по формулам:

[pic]

После нахождения углов проводят две касательные к кривой Виттенбауэра,

при этом они ни в одной точке не должны пересекать кривую Виттеннбауэра.

Касательные на оси [pic]Т отсекают отрезок ab , с помощью которого

находится постоянная составляющая приведенного момента инерции рычажного

механизма, обеспечивающая движение звена приведения с заданным

коэффициентом неравномерности движения:

[pic];

[pic]

[pic]

Определение частоты вращения маховика:

[pic]

Принимаем материал маховика–чугун.

Определение момента инерции маховика:

[pic];

Из последней формулы имеем

[pic]

[pic]

Принимаем D=1м. h/c=1.2, тогда[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

4. Определение истинных значений ускорений и скоростей кривошипа.

Для этого используем пакет MathCAD.

[pic]

[pic]

[pic]

-----------------------

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]