Движение механизма перемещения желоба
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
жения механизма представлены в табл. 2.
Таблица 2. Результаты расчёта приведённого момента сопротивлений
Положения0123456789101112Fп сН2500250025002500250025006000600060006000600060006000мм50мм053634622171023343745330мм0-24-25-13-14-3192825236-90мм0-4-7-10-8-558992-30мм0-3,5-6-9-7-34,57,58712,50Н981Н1471,5Н1962МссНм0240,5277,25174,6939,480,49247479,88643,7678,85701,9449,60мм04855358164796129136140990
Строим график М?М(j) на чертеже (см. л. 1, ТММ?КП рис.1) с необходимой крупностью изображений в масштабах моментов сил mМ и углов ??.
где Мmax - максимальный момент, Нм;
max - его черчежное изображение на графике, мм;
240 мм - изображение одного оборота кривошипа на графике моментов сил.
Интегрированием [1] приведенного момента сил по углу положения начального звена строим график работ приведенных сил сопротивлений в масштабе
mАh mМ ,
где mА в Дж/мм; - полюсное расстояние при интегрировании, мм.
mА=8050,0262 = 10,48 Дж/мм.
С учетом постоянного момента движущих сил строим прямолинейный график работ этих сил, исходя из того, что за цикл установившегося движения системы сумма работ сил сопротивлений и движущих сил равна нулю. Дифференцированием графика работ движущих сил по углу положения начального звена получаем в масштабе на графике момент движущих сил.
Алгебраическим суммированием ординат графиков работ приведенных сил сопротивлений и движущих сил строим масштабный график избыточных работ исследуемой системы.
Таблица 3. Результаты расчёта избыточной работы.
Положения0123456789101112DАмм0913182942505938235-60DАДж09413618930444052461839824152-630
Составляем расчетную формулу приведенного к начальному звену момента инерции системы
[2]
где JSi - момент инерции звена относительно оси Si в кгм?; - масса звена, кг.
По формуле (3) рассчитаем постоянную часть приведенного момента инерции и выделим переменную часть в функции угла положения начального звена.
[3]
[4]
где - момент инерции начального кривошипа относительно оси О, кгм2;дв - момент инерции ротора двигателя, кгм?;
wдв - угловая скорость ротора, рад/с.
w1 - угловая скорость начального кривошипа, рад/с.
Для данного механизма формулу (4) представим в удобном для расчетов виде где отдельные составляющие по звеньям получают выражения
где m=m5 холостого хода, а для рабочего - m=m5 + mM .
Для примера расчеты выполняем в положений 2 и 8.
Приведенный момент инерции.
Результаты расчетов за цикл движения механизма представлены в табл. 4.
Таблица 4. Результаты приведённого момента инерции
Положения0123456789101112кг м21кг м20,15с-1150с-182кг м21,5кг м2100с-11,743,043,000,910,651,521,911,871,520,650,440,441,74с-10,003,394,273,271,700,480,851,822,422,002,731,940,00с-10,000,090,130,210,140,050,080,160,170,180,030,050,00m2кг100m3кг150m4кг200m5кг500mMкг1000м/с0,40,680,900,920,660,460,400,580,720,620,840,720,4м/с0,000,560,680,560,280,100,140,300,400,440,460,360,00м/с0,001,101,300,980,500,140,220,500,720,780,900,660,00м/с01,081,280,920,440,140,20,480,680,740,900,760кг м253,7353,7353,7353,7353,7353,7353,7353,7353,7353,7353,7353,7353,73кг м20,3420,1121,1212,093,270,541,537,1413,915,9423,316,110,34кг м254,0773,8474,8565,8257,0054,2755,2660,8767,6369,6777,0369,8454,07мм2134140812241048931061551072
Строим на чертеже график приведенного момента инерции (Jv) системы в функции угла положения начального звена в масштабе
Учитывая последующую необходимость исключения углового параметра, оси графика изображаем повернутыми на 90 по часовой стрелке (см. график моментов инерции на листе 1 КПР ТММ).
Решением дифференциального уравнения движения системы в форме квадратуры получена формула [5] для расчетов угловой скорости начального кривошипа в каждом положении механизма
[5]
где DТ T, Дж, учитывая знак;
- изображения избыточной энергии на графике, мм; (?) и w??? - соответственно приведенный момент инерции системы и угловая скорость звена приведения в начале цикла движения (в положении 0), принимаемая равной заданному среднему ее значению.
Для примера в 2-ом положении угловая скорость кривошипа рассчитывается по формуле [2]
Результаты расчетов избыточной энергии и угловой скорости начального звена по формуле [6] за цикл движения механизма представлены в табл. 5.
Таблица 5. Результаты расчёта угловой скорости
Положения0123456789101112DТ, Дж094,32136,24188,64303,92440,16524,00618,32398,24241,0452,40-62,880,00, кгм254,0754,0754,0754,0754,0754,0754,0754,0754,0754,0754,0754,0754,07w0, рад/с8888888888888, кгм254,0773,8474,8565,8257,0054,2755,2660,8767,6369,6777,0369,8454,07w, рад/с87,037,067,648,458,949,038,787,937,526,806,918, мм400352353382423447452439397376340346400Строим на чертеже график угловой скорости звена приведения в масштабе (откладывая значения от w = 8 рад/с, т.е. начало координат на чертеже по оси ординат равно w = 8 рад/с, см. лист 1 КПР ТММ)
Определяем по графику максимальную и минимальную угловые скорости max и min начального звена и по ним находим среднюю за цикл угловую скорость ср,
рассчитываем коэффициент ?ф неравномерности движения механизма, по которому заключаем - нужен ли маховик в данной системе.
требуется маховик для регулирования движения системы.
3. Проектирование маховика как регулятора движения системы
Совместным решением зависимостей DТ=DТ(j) и J=J(j) при исключении углового параметра (выполнено графически на листе 1 ТММ?КПР диаграмма Виттенбауэра) получаем функцию DТ=DТ(J), графически представляемую диаграммой Ф. Виттенбауэра. Построением к ней внешних касательных с наклонами к оси моментов инерции под углами Ymax и Ymin определяем на оси DТ отрезок tt=12,45 мм, изображающий часть избыточной энергии, соответствующей постоянной части приведенного момента ине