Исследование рычажного и зубчатого механизмов (стр. 2 из 4)
P1=
H P2= 
H P3= 
H H1= 
H2= 
H3=
Рассмотрим решение прямой задачи динамики машин – определение закона движения машины по заданным действующим на неё силам. На основе анализа периодических колебаний скорости главного вала оценивается неравномерность хода машины. Если коэффициент неравномерности хода превышает допустимую величину δ, то для уменьшения колебаний скорости на главный вал устанавливается маховик.
1.3.1 Расчет параметров динамической модели машины
Приведённый момент инерции
(1) 
(2)Производная приведенного момента инерции
(3)Момент сопротивления
(4)Вычисляем параметры динамической модели для положений №1.2,3 и используем полученные данные для получения распечатки «ТММ ДИНАМИКА».
Приведенный момент инерции по формуле (2):
.Производная приведенного момента инерции по формуле (3):
Момент сопротивления по формуле (4):
;По полученным данным строим диаграммы
, 
Методом графического интегрирования строим диаграмму работы сил сопротивления Ас.
Соединив начальную и конечную точки диаграммы, получим движущую работу
. Движущая работа изменяется по линейному закону. Производная от Ад даст значение движущего момента 
Масштабный коэффициент графика работ вычисляем по формуле:
1.3.2 Определение величины движущего момента и мощности
По графику определяем:
Определяем мощность по формуле:
(5)Строим график суммарной работы
, ординаты которого равны разности 
и 
1.3.3 Оценка неравномерности движения
Запишем формулы для
и 
:
(6) 
Оставшиеся значения
приведены в распечатке.Из выражения (6) выразим
: 
(7) 
Оставшиеся значения
приведены в распечатке.Колебания скорости главного вала машины в режиме установившегося движения будет периодическим. Её амплитуду принято оценивать безразмерным коэффициентом неравномерности хода машины
(8).Найдем значения
и 
из графика угловых скоростей входного звена: 
Подставляя значения
и в формулу (9) определяем неравномерность хода.
Неравномерность хода
, так как неравномерность хода по условию задана 
, следовательно, требование не выполнено. Принимаем решение о снижении неравномерности хода путем установки на главном валу машины маховика.1.3.4 Определение момента инерции маховика
Задача: Определить момент инерции маховика, обеспечивающий заданный коэффициент неравномерности хода машины.
Момент инерции маховика определяем методом Виттенбауэра.
Находим ωmin и ωmax, используя заданные значения ωср и d.
(9)Определяем положения механизма φА и φВ, в которых после установки маховика ω = ωmin и ω = ωmax соответственно.
Для решения этой задачи строим диаграмму «энергия – масса» (зависимость
от 
). Проводим к графику крайнюю верхнюю и крайнюю нижнюю касательные под углами 
и 
соответственно. Эти углы вычисляем по формулам: 
(10)Откуда:
Находим точки касания A и B на диаграмме, проектируем их на оси координат графика и определяем:
Определяем момент инерции маховика по формуле:
(11)1.3.5 Расчет параметров движения с учетом маховика
(12) 
=185.915 с-1 
(13) 
; 
Определяем значения по вышеприведенной формуле. Результаты расчета сводим в таблицу 2.
1.3.6 Расчет углового ускорения
(14)Определяем значения по вышеприведенной формуле. Результаты расчета сводим в таблицу 2
Таблица 2 – Параметры движения c учетом маховика
| № |  |  |  |
| 1 | 185.915 | 0.91 | 6.14 |
| 2 | 185.693 | 0.69 | -171.85 |
| 3 | 184.955 | -0.04 | -316.02 |
| 4 | 184.137 | -0.86 | -178.12 |
| 5 | 184.182 | -0.81 | 217.61 |
| 6 | 185.151 | 0.15 | 380.19 |
| 7 | 185.802 | 0.80 | 8.61 |
| 8 | 185.204 | 0.20 | -379.11 |
| 9 | 184.259 | -0.74 | -211.30 |
| 10 | 184.219 | -0.78 | 164.50 |
| 11 | 184.943 | -0.05 | 290.93 |
| 12 | 185.646 | 0.64 | 179.18 |
| 13 | 185.915 | 0.915 | 6.14 |
Вывод: В динамическом анализе установившегося движения машины определили закон движения машины по заданным действующим силам. Определили неравномерность хода машины, поставив маховик, увеличили долговечность всей машины. Определили работы сопротивлений и мощность