Рассчитаем силы полезного сопротивления:
На рабочем ходу: звено 5 двигается вместе с изделием, значит
На холостом ходу:
Рассчитаем для положения 1:
Остальные значения запишем в таблицу 5
Таблица 5
Значения приведённых моментов.
Приведённый момент | Положения механизма | |||||||||||||
2' | 10' | |||||||||||||
-29.749 | -18.572 | -3.76 | -9.593 | -17.427 | -21.414 | -23.033 | -21.998 | -17.429 | -7.79 | -3.235 | -18.618 |
Далее строим график изменения момента
Выбираем масштаб
Вычислим масштаб :
3.6 Построение графика работ.
Проинтегрируем график и получим график . Его масштаб определяется по формуле:
,
где - масштаб работы, и – масштабы по осям координат графика приведенного движущего момента, - отрезок интегрирования.
В данном случае приведенный момент равен действительному моменту , т. к. последний приложен к входящему звену и в первом приближении его можно считать постоянным. Однако величина определяется из условия, что . Конечная ордината графика должна быть равна для установившегося режима движения и с учетом того, что , строится график в виде наклонной прямой линии. Дальнейшим графическим дифференцированием графика определяем величину .
, с другой стороны:
Погрешность:
Сложим график работ движущей силы за цикл и работы сил сопротивления за цикл, получим график суммарной работы.
3.7 Определение приведенного момента инерции второй группы звеньев
Подсчитаем значение для механизма в положении 0:
Значения для всех остальных положений механизма сведем в таблицу 6:
Таблица 6
Значения моментов инерции.
Момент инерции | Положения механизма | |||||||||||||
2' | 10' | |||||||||||||
I3 | 0.21 | 0.087 | 0.003 | 0.009 | 0.029 | 0.043 | 0.048 | 0.043 | 0.029 | 0.009 | 0.003 | 0.087 | ||
I5 | 5.102 | 1.988 | 0.082 | 0.2 | 0.663 | 1.001 | 1.158 | 1.056 | 0.663 | 0.132 | 0.06 | 1.998 | ||
I_IIгр | 5.312 | 2.076 | 0.085 | 0.21 | 0.692 | 1.044 | 1.206 | 1.099 | 0.692 | 0.141 | 0.063 | 2.086 |
|
По данным таблицы строим график в масштабе :
График может быть приближенно принят за график кинетической энергии второй группы звеньев . Действительно: .
Закон изменения еще не известен. Поэтому для определения приближенно принимаем , что возможно, т.к. величина коэффициента неравномерности величина малая и, тогда величину можно считать пропорциональной , а построенную кривую можно принять за приближенную кривую . Масштаб графика :
3.8 Построение приближенного графика
Известно, что . С другой стороны , т.е. кинетическая энергия механизма отличается от на некоторую постоянную величину . Поэтому ранее построенный график можно принять за график относительно оси , отстоящей от оси на величину . следовательно для построения кривой необходимо из ординат кривой в каждом положении механизма вычесть ординаты графика , взятые в масштабе , в каком построена кривая : .
Полученная кривая приближенная, т.к. построена вычитанием из точной кривой приближенных значений .
На кривой находят и , и определяют максимальное изменение кинетической энергии I группы звеньев за период одного цикла:
, откуда
3.9 Определение закона движения начального звена механизма
Максимальному значению соответствует , а соответствует , т.к. . Поэтому будет соответствовать в масштабе . Чтобы определить график , необходимо найти положение оси абсцисс . Для этого через середину отрезка , проводят линию, которая является средней угловой скоростью . Рассчитаем графическую величину . Определим коэффициент неравномерности вращения:
|
Определим погрешность
3.10 Геометрический расчет маховика.
Определим момент инерции дополнительной маховой массы
предположим что , тогда м
Чертим маховик в масштабе
Вывод:
· Провели геометрический синтез механизма, определили:
· Создали динамическую модель, с параметрами:
· Подобраны размеры маховика:
· Создан закон движения ω(φ)
Определим угловую скорость и ускорение, при φ=60О:
ω1= ωср+Δy/μω=1.88+1.018 /89.98= 1,891 c-1
ε1= ω1*tgψ*μφ/μω=1.891*tg(18.63)*19.1/89.98= 0,135c-2