Определение приведенных сил и моментов сопротивления

Под машинным агрегатом понимается совокупность механизмов двигателя, передаточных механизмов и механизмов рабочей машины.

Для определения приведенной силы сопротивления необходимо весь машинный агрегат заменить динамической моделью:

Рис. 1.7.1. Схема привода машинного агрегата

Рис. 1.7.2. Динамическая модель

Приведенная сила (P_n^c) – сила, условно приложенная к точке приведения, работа которой на нее элементарном перемещении равна сумме работ всех сил и пар сил, действующих на звенья механизма.

Приведенный момент инерции – это есть момент инерции вращающегося тела вместе со звеном АО₁ тела, кинетическая энергия которого в каждом рассматриваемом положении механизма равна сумме кинетических энергий всех его звеньев.

Приведенные моменты инерции машинного агрегата могут быть или постоянными, или зависящими от положения начального звена. В данном случае (долбежный станок) инерции зависит от угла поворота j начального звена.

В большинстве технических задач приведенный момент движущих сил и приведенный момент сил сопротивления задаются в виде графиков. В виде графика также задается и приведенный момент инерции. Поэтому решение уравнений движений механизма ведется графочисленными методами. При графочисленном решении уравнений движения удобно применить уравнение кинетической энергии. Для того использовать диаграмму , устанавливающей связь между кинетической энергией Т и приведенным моментом инерции .

1.8. Определение приведенной силы сопротивления приведенного момента сопротивления .

Для определения приведенной силы используют рычаг Костера т.е. на повернутом плане скоростей параллельно самим себе переносим все силы, действующие на звенья механизма.

Приведенная сила – это сила, приложенная к кривошипу и ему перпендикулярна, причем работа приведенной силы, умноженная на ее элементарное перемещение равна сумме работ всех сил и пар сил, действующих на звенья.

Определение приведенной силы сопротивления (пример для 5-го положения механизма).

(1.8.1)

где - ускорение свободного падения.

откуда находим

(1.8.2.)

где - масштабный коэффициент механизма.

Аналогично определяются и для 11 других положений механизма:

Таблица 1.8.1. приведенные силы сопротивления и приведенные моменты сопротивления .

№ положения	hg3'	hg3''	Hg5	hp	G3'	G3''	G5	Q	P приведенная	М приведенный
0	0	0	0	212	77.1	242.9	240	3200	0	0,0
1	20	32	30,2	212					957,1642	245,8
2	28	20	27,8	212					895,5245	230,0
3	32	16	29,4	212					951,6755	244,4
4	0	28	29	212					898,1189	230,6
5	16	32	28,8	212					932,0075	239,3
6	28	28	27,6	212					886,3509	227,6
7	28	16	19,2	212					639,2585	164,2
8	0	0	0	212					0	0,0
9	60	44	49,06	212					2,796226	0,7
10	0	100	86	212					133,7264	34,3
11	60	44	52	212					6,124528	1,6

1.9. Определение приведенного момента инерции .

Приведенным моментом инерции называется момент инерции вращающегося вместе со звеном тела, кинетическая энергия которого в каждом рассматриваемом положении механизма равна сумме кинетических энергий всех его звеньев и обозначается .

где - кинетическая энергия машинного агрегата.

- угловая скорость кривошипа,

где Т_дв – кинетическая энергия двигателя,

-угловая скорость двигателя,

где

T_м-ма=Т_дв+Т_кр+Т₃+Т₄ с. 335 [1]

Где Т_кр- кинетическая энергия кривошипа,

Т₃- кинетическая энергия 3-го звена,

Т₄- кинетическая энергия 4-го звена,

По условию задачи центр масс звена ВО₂Д задан пересечении медиан, для удобства решения применим другой метод, который заключается в разбиении звена ВО₂Д на два звена ВО₂ и О₂Д центра масс с массами и :

T_м-ма=Т_дв+Т_кр+Т₃+Т₅

Аналогично определяются приведенные моменты инерции в о остальных 11 положениях. Данные заносим в таблицу:

Таблица 18.1. Приведенные моменты инерции

0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
112	125,4	123,3	125,0	124	124,1	122,1	117,5	112,1	147,5	150	151,9

Выбираем масштабный коэффициент

Построение графиков

Строим график зависимости

масштабный коэффициент

Интегрируем график методом хорд, троим график работы сил сопротивления и график работы движущих сил . Для интегрирования графика методом хорд выбираем полюсное расстояние и масштабный коэффициент работы: