Построение диаграммы приведенных моментов сил

5. Построение диаграммы приведенных моментов сил

Для построения диаграммы приведенных моментов сил вычислим все силы действующие на механизм. В нашем случае это силы тяжести звеньев и сила трения между звеньями 5 и 6.

Fтр=f ∙ N= 0.22 ∙ 5390=1185.8 Н;

G₂=m₂g= 255.513 H;

G₃=m₃g= 216.5925 H;

G₄=m₄g= 97.67121 H;

G₅=m₅g= 5390 H;

Формула для вычисления приведенных моментов сил имеет вид:

 

Полученный график примет вид (рис.8):

Рис.8 Диаграмма изменения приведенного момента сил (Мпр).

6. Построение диаграммы работы движущих сил и сил сопротивления.

Кривую работы сил сопротивления получаем путём интегрирования графика приведенного момента сил:

Рис. 9 Диаграмма работ сил тяжести и движущих сил механизма.

Кривую работы движущих сил получаем путем соединения прямой начальной и конечной точек кривой работы сил сопротивления.

7. Построение диаграммы изменения кинетической энергии

Для ее построения необходимо проделать следующую операцию: путем вычитания ординат графика работ сил сопротивления из соответствующих ординат графика движущих сил для каждого из положений входного звена механизма строится диаграмма суммарной (избыточной) работы, которая одновременно является графиком Т.

Рис. 10 Диаграмма изменения кинетической энергии механизма (∆Т).

8.Определение момента инерции маховика

Рассмотрим метод Мерцалова, так как его более удобно применять при вычислении на ЭВМ. Его суть состоит в следующем: необходимо построить график кинетической энергии ∆Т1(φ) звеньев с постоянным приведенным моментом инерции Iпр. ∆Т1 можно получить по формуле

где:; (4)

Т2—кинетическая энергия звеньев с переменным приведенным моментом инерции I’пр , определяемая по средней угловой скорости звена приведения ωср.

Подставляя полученные ранее значения ∆Т и Iпр в формулу (4) получаем диаграмму ∆Т1.

Рис. 11 Диаграмма изменения кинетической энергии (∆Т1).

По диаграмме определяем разность между наибольшим и наименьшим значениями ∆Т1. Она будет равна наибольшему перепаду кинетической энергии ∆Т1max.

2. Синтез кулачкового механизма:

Рис.12 Схема кулачкового механизма.

Законы движения:

-     при удалении (с равномерно убывающим ускорением)

-     при приближении (синусоидальный)

Фазовые углы, град. φ_у=90; φ_в=50; φ_д=20;

Ход толкателя, мм h=50

Допускаемый угол давления, град. υ_доп=25

Определение характеристик законов движения:

1. Характеристики закона движения на фазе удаления

при 0<φ<=φ_y

Табл. 2

Уравнения	Экстремальное значение
	h	4.1
		4.2
		4.3

2. Характеристики закона движения на фазе приближения

при 0<φ<=φ_в

На фазе приближения перемещение S_в=h-S(φ), а S’_в и S”_в определяются по тем же формулам, но имеют обратные знаки.

Табл.3

Уравнения	Экстремальное значение
	h	4.4
		4.5
		4.6

По формулам (4.1)-(4.6) строим графики (см. рис 13-15):

Рис. 13 График зависимости S(φ).

 

Рис. 14 График зависимости S’(φ).

Рис. 15 График зависимости S”(φ).

3. Построение профиля кулачка

Находим минимальный радиус кулачка R₀ для поступательно движущегося роликового толкателя:

 (1)

где S_i и S’_iхарактеристики, полученные по формулам (4.1), (4.2), так как на фазе возвращения толкатель движется под действием пружины.

Значения R_0i зависят от S_i и S’_i , то за искомое принимается наибольшее R_0э, полученное из уравнения (1).

Для построения профиля кулачка в декартовой системе координат необходимо найти x_i=R_icosα и y_i= R_isinα, где R_i и α_i определяются соответственно по формулам (2) и (3):

R_i=R₀+S_i (2) α_i=φ_i (3)

Для построения действительного профиля кулачка, необходимо от центрового профиля вычесть радиус ролика r_р, полученный из соотношения r_р<=(0,4-0.5)R₀. r_р= 24,25818

По полученным координатам стоим действительный профиль кулачка(Рис 16).

 

Рис. 16 Профиль кулачка.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполнения курсовой работы мы закрепили и обобщили знания и навыки, полученные при изучении дисциплины, научились применять на практике теорию курса.

Выполняя курсовой проект по теории машин и механизмов, овладел навыками использования общих методов проектирования и исследования механизмов. Также овладел методами определения кинематических параметров механизмов, научился творчески оценивать сконструированный механизм с точки зрения его назначения – обеспечивать необходимые параметры движения звена.

Список используемой литературы

1) «Курсовое проектирование по теории механизмов и машин», под общей редакцией Г.Н. Девойно Минск 1986г.

2) «Курсовое проектирование по теории механизмов и механике машин», С.А. Попов Москва 1986г.

3) «Mathematica 4 с пакетами расширений», В.П. Дьяконов Москва 2000г.