Проектирование и исследование динамической нагруженности поперечно-строгального станка
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
в табл. 3.6, на основании их построен график .
Таблица 3.5
a, кгм2b, кгм2Iп", кгм2ya,ммyb,ммyIп",мм10,00000,00000,000000020,07380,71090,78474363930,33433,82034,15461719120840,09800,96761,06565485350,00060,00410,004600050,00000,00000,000000060,01240,11030,122716660,01480,13730,152117870,02970,31600,34571161780,03970,44130,48092222490,04260,49370,536322527100,03910,42450,463622123110,03080,31600,346721617120,01460,13730,1518178120,01480,13730,1521178130,00000,00000,0000000
3.5 Определение постоянной составляющей приведенного момента инерции и момента инерции маховика
Путем графического вычитания ординат работ Ад и Ас строим график изменения кинетической энергии машины
Масштабный коэффициент Т =А =100 Дж/мм.
Определение производим методом Н. И. Мерцалова. Для этого строим график изменения кинетической энергии звеньев с постоянным приведенным моментом инерции . При этом
Где - кинетическая энергия звеньев с переменным приведенным моментом инерции
На основании выражения имеем:
Где - ординаты соответствующих графиков;
- средняя угловая скорость кривошипа 1, равная
Тогда
Для положения 8
Результаты определения ординат приведены в табл. 3.7, на основании их построен график . На графике находим наибольший перепад кинетической энергии:
Дж.
Тогда
Таблица 3.7
№ полy?Т, мм, ммy?Т1, мм100,00280,673153,3124230,8225300,0305310,0316380,1386390,1397350,3358260,4269160,4161060,4611-30,3-312-70,1-712-70,1-71300,00
Вычисляем приведенный момент инерции всех вращающихся звеньев (без маховика) и сравниваем с . Из условия равенства кинетических энергий имеем
Так как , то требуется установка дополнительной вращающейся массы в виде маховика, момент инерции которого при установке на кривошипном валу равен:
Iм=-=971,98-7,026=964,95 кг*м2;
.6 Определение закона движения звена приведения
График одновременно является приближенным графиком изменения угловой скорости звена приведения, причем
Линия средней угловой скорости проходит посредине отрезка ab. Масштабный коэффициент угловой скорости
Тогда для любого положения угловая скорость звена приведения
Где - ордината графика , измеряемая от линии средней угловой скорости с учетом знака.
Для положения №8
Угловое ускорение ?1 определяется из дифференциального уравнения движения
Где производная может быть получена методом графического дифференцирования:
Где - угол наклона касательной к графику в соответствующей точке
Для положения №8 находим
Тогда
Так как , то направление противоположно направлению .
.7 Выводы
Из анализа динамического исследования машины установлено:
1. Для обеспечения вращения звена приведения с заданным коэффициентом неравномерности вращения необходимо, чтобы постоянная составляющая приведенного момента инерции была равна:
. Так как приведенный момент инерции всех вращающихся звеньев , то на вал кривошипа необходимо установить маховик, момент инерции которого Iм=964,95 кг*м2;
. Получена графическая зависимость изменения угловой скорости звена приведения , после установки маховика, а также значение углового ускорения в расчетном положении.
4. ДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РЫЧАЖНОГО МЕХАНИЗМА
4.1 Задачи и методы динамического анализа механизма
Задачами динамического анализа механизма являются:
) определение реакций в кинематических парах;
) определение уравновешивающего (движущего) момента, действующего на вал кривошипа со стороны привода.
Указанные задачи решаем кинетостатическим методом, основанным на принципе Даламбера. В соответствии с этим принципом, если к числу активных сил и реакций связей, действующих на механическую систему, приложить силы инерции (главные векторы и главные моменты сил инерции) звеньев, то система рассматривается как находящаяся в равновесии и вместо уравнений движения можно записывать уравнения равновесия (статики).
Для определения сил инерции необходимо знать ускорения центров масс и угловые ускорения звеньев. Поэтому силовому анализу предшествует кинематический анализ по известному закону ??1(?1) и ??1(?1). Задачи кинематики и кинетостатики можно решать как аналитически, так и графически. В данном проекте воспользуемся графическим решением - построением планов скоростей, ускорений и сил.
Расчёт выполняем для положения 8.
.2 Кинематический анализ механизма
Изображаем схему механизма в положении 12. Для построения плана скоростей используются методика и уравнения, аналогичные тем, которые были использованы выше при построении планов аналогов скоростей.
Для положения 8 были получены ?1=12,64 рад/с, ?1 = -1,9 рад/с2.
Скорость точки А равна
Принимаем масштабный коэффициент .
Тогда отрезок, изображающий VА, равен
мм
Выбрав полюс p, откладываем отрезок в сторону вращения кривошипа.
Определим сначала скорость VА3 той точки А3 кулисы 3, которая в данном положении механизма совпадает с центром шарнира А. Рассматривая движение точки А3 по отношению к центру шарнира А, а затем по отношению к точке В, запишем соответственно два векторных уравнения(стр. 100-101 в [1].):
Где ;
- вектор скорости скольжения точки А3 звена 3 относительно центра шарнир