Расчет и построение диаграммы работ, диаграмму приведенных моментов, диаграмму изменения кинетической энергии. Определение момента инерции маховика

Работа силы сопротивления на каждом из 12 интервалов перемещений игловодителя определяется по формуле где - значение силы сопротивления на интервале .

В рассматриваемом случае (при i = 0-4 и 9-12 сила ; при i = 5-8 ) эта формула приводится к виду

- при i = 0, 1, 2, 3, 4, 9, 10, 11, 12.

- при i = 5,..., 8;

= * =5*8=40; = * =5*3,5=17,5;

= * =5*3,5=17,5; = * =5*8=40;

= * = 5*1,75=8,75;

Тогда работа сил сопротивления в каждом из 12 положений равна:

= = 40???; = + = 40+17,5 = 57,5???;

= = 57,5+17,5 = 75???; = + = 75+40 = 115

= = 115

Результаты расчетов приведены в таблице 1 расчетных параметров.

По результатам расчета построена диаграмма работы силы сопротивления для 12 расчетных положений (в правой части листа на рисунке) Соединив начало кривой W_С с ее концом прямой линией, получим диаграмму работы движущий сил: поскольку по начальному условию движущий момент , эта зависимость линейна, а значения работ сил движущих и сопротивления при установившемся движении в начале и в конце цикла совпадают.

По результатам расчета работы определяются средние значения приведенного момента сопротивления на валу кривошипа для 12 расчетных интервалов перемещения кривошипа (i-1), i по формуле

, где рад

= = / =40/0,52= 76,9 H*мм

= / = 17,5/0,52 = 33,7 H*мм

= / = 8,75/0,52 = 16,8 H*мм.

Приведенный движущий момент на валу кривошипа находится делением работы движущих сил в конце цикла на соответствующее угловое перемещение за цикл

=W /2π=115/6,28= 18,3 H*мм

Результаты расчета приведены в таблице 1. По результатам расчета построена диаграмма приведенных моментов на листе 1, где средние значения приведенного момента сопротивления отложены на серединах соответствующих интервалов . Значения расчетных параметров:

Таблица 1

Δsi, мм	0	1,5	4,5	8,5	10	8	3,5	3,5	8	10	8,5	4,5	1,5
DWCi,Нмм	0	0	0	0	0	40	17,5	17,5	40	0	0	0	0
WCi,Нмм	0	0	0	0	0	40	57,5	75	115	115	115	115	115
WДi, Нмм	0	9,6	19,2	28,7	38,3	48	57,5	67	76,7	86,2	95,8	105,4	115
М*Ci,Нмм	0	0	0	0	0	76,9	33,7	33,7	76,9	0	0	0	0
М*Дi,Нмм	18,3
DEi, Нмм	0	9,6	19,2	28,7	38,3	8	0	-8	-38,3	-28,7	-19,2	-9,6	0

Величины изменения кинетической энергии механизма на каждом из интервалов в соответствии определяется по формуле

,

= =9,6; = =19,2; = =28,7; = =38,3

= - =48-40=8; = - =57,5-57,5=0

где работа движущих сил для каждого из 12 положений может быть найдена по диаграмме работ или рассчитана по формуле

= *(i/12)= 115*(1/12)=9,6; = *(i/12)= 115*(7/12)=67

= *(i/12)= 115*(2/12)=19,2; = *(i/12)= 115*(8/12)=76,7

= *(i/12)= 115*(3/12)=28,7; = *(i/12)= 115*(9/12)=86,2

= *(i/12)= 115*(4/12)=38,3; = *(i/12)= 115*(10/12)=95,8

= *(i/12)= 115*(5/12)=48; = *(i/12)= 115*(11/12)=105,4

= *(i/12)= 115*(6/12)=57,5; = *(i/12)= 115*(12/12)=115

По результатам расчета построена диаграмма изменения кинетической энергии за период одного оборота кривошипа.

1.5 Момент инерции маховика, включающий момент инерции кривошипа, при найденной по диаграмме величине избыточной работы

38,3 · 2 = 76,6 Н*мм = 7,66· 10^-2 Нм,

где = 2 Нмм/мм - масштаб диаграммы,

составляет
Jmax*=Wизб/( [δ])= 7,66· 10^-2 / (250² *0,09) = 4,3 * 10^-6 кгм²

где = 250 рад/с - минимальная рабочая угловая скорость кривошипа, на оси вращения которого устанавливается маховик, с^-1; n₁ - расчетная частота вращения кривошипа n₁= 2500 мин^-1.

2. Синтез кулачкового механизма