Курсовая работа: Анализ рычажного и зубчатого механизмов
Характерными режимами движения машин являются установившийся и переходный режимы. Установившийся режим характерен для машин, выполняющих циклически повторяющийся рабочий процесс. При этом скорость звена приведения является периодической функцией времени, период которой равен одному циклу. За цикл установившегося движения работа движущих сил полностью затрачивается на преодоление сил полезного и вредного сопротивлений.
После определения закона движения звена приведения (начального звена) законы движения остальных звеньев механизма могут быть получены методами кинематического анализа.
В состав исследуемой машины входят: 1 - двигатель, 2 - редуктор, 3 - рычажный механизм, выполняющий роль технологической машины.
Примечание: все расчеты были проведены с помощью Microsoft Excel.
Расчет параметров динамики установившегося движения
График сил полезного сопротивления: строится из условия:
Рис.9
При решении задач динамики используют динамическую модель.
Динамической моделью механизма является модель, основанная на допущениях.
Математическое описание динамической модели машины осуществляется путём составления соответствующих уравнений.
Нахождение обобщённой силы называют приведением сил к звену приведения.
Приведённый моментМПР - это пара сил, приложенная к звену приведения и определяемая из равенства элементарной работы этой пары сил сумме элементарных работ сил и моментов, действующих на звенья механизма.
В результате приведения сил и масс механизм заменяется эквивалентной динамической моделью (расчётной схемой), состоящей из одного вращающегося звена - звена приведения, которое имеет момент инерции IПР (приведённый момент инерции механизма) и находится под действием приведённого момента МПР .
В качестве звена приведения принимается начальное звено.
Приведённый момент инерции вычисляем из условия равенства кинетической энергии звена приведения и кинетической энергии механизма.
Таким образом получаем следующую формулу, для расчета приведенного момента инерции:
Производная от приведенного момента инерции:
Таблица результатов
φ | Jпр | J`пр |
0 | 2,8000 | 0,0000 |
1 | 2,9038 | 0,2915 |
2 | 3,0446 | 0,2177 |
3 | 3,1168 | 0,0545 |
4 | 3,1045 | -0,0951 |
5 | 3,0251 | -0, 2006 |
6 | 2,9047 | -0,2438 |
7 | 2,8039 | -0,0801 |
8 | 2,9277 | 0,6862 |
9 | 3,5678 | 1,5208 |
10 | 3,8589 | -0,9176 |
11 | 3,0804 | -1,2396 |
12 | 2,8000 | 0,0000 |
Определение движущего момента при условии, что этот момент постоянный
По формуле рассчитывается момент сил сопротивления для двенадцати положений механизма
или
Таблица результатов
φ | Pпс | Mc |
0 | 0,00 | 0,000 |
1 | 266,57 | -13,849 |
2 | 862,81 | -77,024 |
3 | 1558,86 | -161,518 |
4 | 1790,85 | -181,979 |
5 | 694,59 | -59,900 |
6 | 0,00 | 0,299 |
7 | 0,00 | 0,024 |
8 | 0,00 | -0,262 |
9 | 0,00 | -2,044 |
10 | 0,00 | -4,770 |
11 | 0,00 | -3,416 |
12 | 0,00 | 0,000 |
По значениям момента сил сопротивления строится диаграмма моментов сил сопротивления, затем графическим методом определяется работа сил сопротивления.
Исходя из условия, что сумма работ за один цикл равна нулю, получаем