Механизм поперечнострогательного станка

    5. Динамическое исследование рычажного механизма.

     1. Задачи динамического исследования.
    Динамический анализ включает в себя следующие основные задачи:
     . Расчет и построение графика приведенного момента сил полезного
       сопротивления.
     . Построение графика работ сил полезного сопротивления и сил движущих.
     . Построение графика разности работ сил движущих и сил полезного
       сопротивления.
     . Расчет и построение графика приведенного момента инерции рычажного
       механизма.
     . Построение кривой Виттенбауэра.
     . Расчет и построение графика истинной угловой скорости кривошипа.
     . Расчет и построение графика истинного углового ускорения кривошипа.

    5.2 Определение момента инерции маховика.
    1). Расчет и построение графика приведенного момента сил полезного
сопротивления.
    Значение приведенного момента определяем по формуле:
           [pic]
    Полученные результаты сводим в таблицу.

                          Таблица 4.1
|Расчетная         |0  |1   |2   |3   |4   |5   |6   |7   |7’ |
|величина.         |   |    |    |    |    |    |    |    |   |
|[pic]             |0  |636 |744 |768 |744 |648 |480 |144 |0  |
|Рс                |0  |53  |62  |64  |62  |54  |40  |12  |0  |
|Ра                |50 |50  |50  |50  |50  |50  |50  |50  |50 |


    По полученным результатам строим график  [pic].
    Интегрирование зависимости  [pic] по обобщенной координате ( т.е. по
углу поворота звена приведения–кривошипа) приводит к получению графика
работы сил полезного сопротивления АС=АС([pic]) в случае рабочей машины и к
получению графика  работы сил движущих АД=АД([pic]) при рассмотрении машины
двигателя. В том и другом случае с целью получения наглядного результата
целесообразно применять метод графического интегрирования зависимости
[pic]. Для получения графика АД=АД([pic]) применяют метод линейной
интерполяции. С этой целью соединяют прямой начало и конец графика
АС([pic]).
    2). Расчет и построение графика приведенного момента инерции рычажного
механизма.
    Расчет приведенного момента инерции производится по формуле:
               ТЗВЕНА ПРИВЕДЕНИЯ=Т1+ Т2+ Т3+ Т4+ Т5
    В качестве звена приведения обычно выбирается кривошип, поэтому данная
формула в развернутой форме имеет вид:
    [pic]
    Из формулы имеем
    [pic]
    Данная формула неудобна для практического решения задачи, поэтому её
преобразуют к такому виду, чтобы можно было использовать длины отрезков с
плана скоростей. При этом надо иметь ввиду:
    [pic]
    С учетом этого формула принимает вид
    [pic]
    Полученные значения сводим в таблицу:
|   |0 |1  |2  |3  |4  |5  |6  |7  |7 |8  |9  |10 |11 |
|pc3|0 |16 |22 |24 |25 |22 |15 |7  |0 |6  |21 |29 |10 |
|pb |0 |52 |59 |61 |61 |57 |44 |21 |0 |27 |111|140|50 |
|bc |0 |15 |9  |6  |2  |10 |13 |10 |0 |12 |29 |10 |17 |
|ps4|0 |55 |59 |62 |63 |56 |41 |18 |0 |23 |106|141|49 |
|pc |0 |54 |62 |63 |63 |54 |59 |16 |0 |21 |102|142|53 |
|Iпр|0 |1,9|3,2|3,7|3,9|3,0|1,8|0,3|0 |0,2|4,4|8,5|1,0|
|   |  |1  |3  |3  |8  |5  |1  |   |  |8  |9  |4  |9  |

    По результатам строим график Iпр= Iпр([pic])
    3). Построение диаграммы энергомасс.
    Построение этой диаграммы выполняют путем исключения параметра [pic] из
диаграмм [pic]Т([pic]) и Iпр([pic]). В результате получают диаграмму
энергомасс [pic]Т([pic]) =[pic]Т(Iпр). График Iпр([pic]) целесообразно
расположить так чтобы ось Iпр была горизонтальной, а [pic]–вертикальной.
Положение осей диаграммы энергомасс увязывают с диаграммами [pic]Т([pic]) и
Iпр([pic]). После нахождения всех точек диаграммы энергомасс их соединяют
сплавной линией, в результате чего получается кривая Виттенбауэра.

    5.3. Определение размеров маховика.
    Углы наклона касательных к кривой Виттенбауэра определим по формулам:
    [pic]
    После нахождения углов проводят две касательные к кривой Виттенбауэра,
при этом они ни в одной точке не должны пересекать кривую Виттеннбауэра.
Касательные на оси [pic]Т отсекают отрезок ab , с помощью которого
находится постоянная составляющая приведенного момента инерции рычажного
механизма, обеспечивающая движение звена приведения с заданным
коэффициентом неравномерности движения:
                                      [pic];
                                       [pic]
    [pic]
     Определение частоты вращения маховика:
                          [pic]
    Принимаем материал маховика–чугун.
    Определение момента инерции маховика:
                              [pic];
    Из последней формулы имеем
                              [pic]
                               [pic]
    Принимаем D=1м. h/c=1.2, тогда[pic]
                               [pic]
                                [pic]
                                 [pic]
     4. Определение истинных значений ускорений и скоростей кривошипа.
        Для этого используем пакет MathCAD.
[pic]
[pic]
[pic]
-----------------------
[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]