Механизмы качающегося конвейера (стр. 2 из 5)
1.4. Определение приведенной силы и момента сил сопротивления.
Для определения приведенной силы PПР , необходимо повернуть планы скоростей на 900 в сторону вращения ведущего звена 1. Приложим к соответствующим точкам все действующие силы: G2, G3, G4, PC1 и PC2.
Определим приведенную силу и момент сил сопротивления для второго положения механизма.
Найдем веса звеньев.
Приложим силы G2, G3, G4 к точкам S2, S3, S4. Приложим силу сопротивления PC. Так как движение ползуна 5 осуществляется справа на лево, то будет действовать сила PC2 (при движении в обратном направлении будет действовать сила РС1). Прикладываем силу РС2 к точке d , перпендикулярно вектору PVd, в противоположную сторону движения ползуна 5. Прикладываем искомую силу РПР к точке a, перпендикулярно вектору PVa в противоположную сторону вращения звена 1.
Определяем силу PПР по формуле:
где: hG2, hG3, hG4, hРС2, hРnp – плечи приложения сил, мм.
Определяем момент сил сопротивления МС по формуле:
Аналогично определяем силу PПР и момент сил сопротивления МС для остальных положений механизма. Результаты записываем в таблицу 3.
Таблица 3.
| Положения механизма | |||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | ||
| hG2 | мм | 0 | 4 | 11.3 | 25.37 | 32.6 | 30.74 | 20.31 | 0 | 16.07 | 33.55 | 35.46 | 20.98 |
| hG3 | мм | 0 | 0.4 | 3.59 | 8.37 | 10.9 | 10.15 | 6.34 | 0 | 8.33 | 16.55 | 13.76 | 0.39 |
| hG4 | мм | 0 | 0.4 | 3.59 | 8.37 | 10.9 | 10.15 | 6.34 | 0 | 8.33 | 16.55 | 13.76 | 0.39 |
| hРс | мм | 0 | 36.9 | 48.01 | 44.28 | 33.95 | 22.2 | 11.16 | 0 | 14.87 | 41.81 | 78.2 | 61.73 |
| hРnр | мм | 0 | 44 | 44 | 44 | 44 | 44 | 44 | 44 | 44 | 44 | 44 | 44 |
| Pnp | Н | 0 | -3389 | -4223 | -3700 | -2664 | -1624 | -763.7 | 0 | -794 | -2002 | -3176 | -2199 |
| Mc | НÄм | 0 | -406.6 | -506.8 | -444 | -319.7 | -194.8 | -91.64 | 0 | -95.28 | -240.3 | -381.1 | -263.9 |
1.5. Определение приведенного момента инерции и момента инерции маховика.
За звено приведения принимается входное звено (кривошип ОА) рычажного механизма. Для каждого положения механизма приведенный момент инерции звеньев находится по формуле:
,
где mi – масса звена i, Jsi – момент инерции звена i относительно оси, проходящей через центр масс Si звена, wi – угловая скорость звена i, Vsi – скорость центра масс звена i.
Рассчитаем Jп для первого положения механизма:
Аналогично рассчитываем Jп для каждого положения, результаты расчетов заносим в таблицу 4.
Таблица 4.
| Положения механизма | |||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | ||
| Jп | кгÄм2 | 1,2 | 7,7 | 12,21 | 10,84 | 7,12 | 3,91 | 1,98 | 1,2 | 2,55 | 10,37 | 30,76 | 19,01 |
Строим график момента сил сопротивления. Назначаем масштабные коэффициенты:
где L1-1 – длина координат абсцисс, мм
Откладываем значения моментов сил сопротивления и соединяем точки кривой.
Строим график изменения работ сил сопротивления и движущих сил. График строится путем интегрирования графика моментов сил сопротивления, отмечаем соответствующие точки и соединяем их кривой, которая будет графическим аналогом работы сил сопротивления АС. Первую и последнюю точки графика соединяем прямой, которая будет графическим аналогом работы движущих сил АД. Путем обратного интегрирования переносим эту прямую на график моментов сил сопротивления, которая будет графическим аналогом движущего момента МД.
Строим график изменения кинетической энергии. Находим изменение кинетической энергии на каждом участке, оно равняется разности работ приведенных моментов движущих сил и сил сопротивления на каждом участке Аизб=АД-АС. Откладываем полученные значения но оси ординат для каждого положения и соединяем их кривой, которая будет графическим аналогом изменения кинетической энергии.
Строим график приведенных моментов инерции JП. Для построения графика ось ординат направляем горизонтально, т.е. поворачиваем график на 900. Принимаем масштабный коэффициент:
Стоим график приведенного момента инерции.
Строим диаграмму «энергия – масса» путем графического исключения параметра j из графиков изменения кинетической энергии механизма и приведенного момента инерции.
Для определения момента инерции маховика по заданному коэффициенту неравномерности движения d проводим касательные к графику «энергия – масса» под углами ymax и ymin к оси абсцисс, тангенсы которых определяются по формулам:
Определяем углы ymax и ymin : ymax = 43,7Å ymax = 40,3Å.
Проводим касательные прямые под полученными углами. В местах пересечения этих прямых с осью абсцисс ставим точки k и l.
Искомый момент инерции маховика определяется по формуле: