На рисунке 3.6 представлена кривая у" = у" (x), выражающая аналог ускорения .
Рисунок 3.6. Графическое интегрирование.
Для ее построения по оси x (рисунок 3.6) отложим отрезок длинной L мм, представляющий собой угол поворота кулачка, равный 2 (или 360º), то масштаб углов поворота равен:
Далее переводим заданные углы , и в полученный масштаб и откладываем их на оси х.
Площади F1 и F2, а также F2' и F1 ' (рисунок 3.6) должны быть равны между собой, поскольку скорость толкателя в начале и конце углов удаления и возвращения равна нулю. Для того, чтобы получить равенство этих площадей на диаграмме, необходимо, чтобы наибольшие ординаты h ' и h " обоих участков диаграммы (на углах удаления и возврата) берутся в отношении, обратно пропорциональном квадратам углов и , т.е.:
(3.2)
Величину отрезка h' принимаем произвольно, а затем по зависимости (3.2) рассчитываем величину h ". Далее строим диаграмму S" - так, чтобы она была симметричной относительно оси х.
Проинтегрируем дважды графически полученную зависимость. Для этого:
|
|
1) разбиваем угол удаления на 8 равных частей 01; 12; 23;...;
2) построим ординаты аb, сd,..., соответствующие серединам интервалов 01,12,.., и отложим отрезки Оb' = аb, Od’ =cd на оси ординат;
3) соединим произвольно взятую точку P1 на продолжении оси х влево (получив полюсное расстояние O1 P1 = H1) с точками b ', d',...;
4) на графике у' (х) из точки O1 проводим отрезок O1b" в интервале O11 параллельно лучу P1 b', отрезок b"d" в интервале 1-2 параллельно лучу P1d' и т. д.
Далее разбиваем угол возврата на равные 8 частей и при том же полюсном расстоянии H1 повторяем пункты 2-4.
Полученная ломаная линия (в пределе - кривая) в графической форме представляет собой первый интеграл заданной зависимости, т. е. кривую и, значит, с учетом масштаба .
Аналогично, интегрируя кривую у' = у' (х), получаем вторую интегральную кривую у=у(x),с учетом масштаба S = S () (график у (х)).
Между масштабами диаграмм при графическом интегрировании существуют такие зависимости:
; (3.3)
(3.4)
Для того, чтобы построенные диаграммы были удобочитаемыми, следует обеспечить такие значения ординат и , которые были бы достаточно большими и вместе с тем не выходили за пределы участков, отведенных для этих диаграмм на чертеже. Значения и
определяются также величиной полюсного расстояния H. Величину этих отрезков можно брать в пределах 40 - 60 мм. Таким образом, все три кинематические диаграммы строятся в неопределенном масштабе. Однако, в задании на проект задан максимальный ход толкателя . На кривой S - он представлен максимальной ординатой величина которой определяется непосредственно на этой кривой после графического интегрирования. Зная и , можно найти масштаб , а именно:
|
|
Определив таким образом , можно затем по равенствам (5.3) и (5.4) найти и .