Методы кинематического исследования механизмов 
Момент на рычаге Жуковского:
V(Fур(ab) +FMИ2(bc)-G2h1-FИ2h2-(FC+FИ3)pVc)=0,
Fур= (-FМИ2bc+G2h1+FИ2h2 +(FC+FИ3)pVc)/ab
Уравновешивание рычажных механизмов
Метод замещающих масс:
Сместим центр масс звена АВ в точку А путем некоторого противовеса у точки А. Тоже самое проделываем для звена CD.
1)m1 + m2+ m3 + m4 = M
2) mixi = 0
3) miyi = 0
Выше написанное является условием смещения центра масс.
4) mi(xi2+yi2)=Js
Для второго звена: mB2a = mC2b -статические моменты,
mB2(a+b) = mC2b, mC2 = mb/(a+b), mC2=m2a/(a+b).
Для третьего звена:
mC3 = m3d/(c+d), mD3 = m3c/(c+d)
Рассмотрим равновесие первого звена:
mB2AB = mдоп1AA, mдоп1=mB2AB/AA, (mC2+mC3)CD = mдоп2DD, mдоп2 = (mС2+mС3)CD/DD, (mB2+mдоп1)ASцмм = (mC2+mC3+mD+mдоп2)DSцмм, mAAD = (mA+mD)SD, SD = ADMA/(mA+mD)
Уравнение удовлетворяет трем условиям: сумма по оси x и y = 0, сумма всех масс = общей массе.
Уравновешивание роторных систем
При наличии неуравновешенности вращающихся звеньев возникают значительные по величине и меняющиеся по направлению центробежные силы инерции. Они отрицательно влияют на опоры, являясь источником вибраций, вызывают изгиб ротора. При статической неуравновешенности ротора необходимо сместить центр масс в начало координат. Силы инерции при этом будут следующие -mr2?=Fц, ?-искомое расстояние, Fц - центробежная сила.
Вводим соответствующую корректировочную массу (mk):
m1r12+m2r22+m3r32+mkrk2=0,
где ri- расстояние от оси вращения до массы.
В этом роторе главный вектор дисбалансов равен нулю. При моментной неуравновешенности ротора (главная центральная ось инерции ротора не параллельна оси ротора, но пересекает ее в центре масс ротора) вычисляется главный момент дисбалансов ротора MD = mi[?i ei], где ei -эксцентриситеты - радиус-векторы центров заданных масс относительно оси ротора. Вводим две дополнительных плоскости и подбираем уравновешивающую массу в каждой плоскости.
Определение КПД механизмов. Мгновенный и цикловой КПД. КПД последовательных и параллельных соединений механизмов
Силы, действующие на механизм могут быть движущими и силами сопротивления. Движущие силы - это такие силы, которые осуществляют положительную работу (угол между направлением звена и направлением силы <90). Силы сопротивления можно разделить на две категории: 1)силы полезного сопротивления (Fпс) - это те силы, которые надо преодолевать при полезной работе 2)силы вредного сопротивления (силы трения) Fвс = Fтр , т.к. они рассеивают энергию. КПД - это мера эффективности механизма, определяемая отношением полезной работы к подведенной при его работе (полной), т.е. =Aпс (полезного сопротивления)/Aдв (движущие силы), т.к.
Aдс=Асп+Асв, то =(Адс-Асв)/Адс = 1-Асв/Адс = 1-,
где - коэффициент потерь. При циклические движении механизма за один оборот повторяются технические и кинематические характеристики. -цикловой КПД. Мгновенный КПД равен отношению мгновенных мощностей и этот КПД меняет в течении цикла свои значения: =Pпс/Pдв. При последовательно соединенных механизмах общий КПД равен произведению КПД всех механизмов и применение механизма с низким КПД не выгодно. При параллельном соединении механизмов
Ai=Aдсii, = Ai/Aдс=ii,
при этом один из механизмов будет с малым КПД.
Динамическое исследование механизмов
Определение истинного движения начального звена механизма с учетом всех сил, действующих на механизм.
Основная задача: 1=1(), вспомогательная задача:
=(max-min)/ср > []
mx=Fx, my=Fy, J=M
Jпрср2/2=T =(miVSi2/2+JSii2/2),
Mпр- приведенный момент, Jпр - приведенный момент инерции, Т - кинетическая энергия.
Jпр= 2/ср2 (miVSi2/2 + JSii2/2), Jпр=(mi(VSi /ср)2+JSi(i /)2), V=S - скорость с аналогом скорости,
A=S2 - ускорение с аналогом ускорения. Определим момент сил, действующих на звено приведения:
Mпрср=(FiVSi(cos)+Mii), Мпр=1/ср(FiVSi(cos)+Mii)= (FiVSicos /ср+Mi(i/ср).
Определение момента инерции маховика методом профессора Мерцалова
TMM+T-T0=A,
где TMM- кинетическая энергия массовых масс, равная
TMM=Tmax-TЗВconst,
где Tmax- кинетическая энергия маховика, TЗВconst - кинетическая энергия звеньевых констант.
TMM=(A+T0-T)max (при max)-(A+T0-T)min (при min). Т.к. Т0 =const, то: JMM/2(2max-2min)=(A-T)max-(A-T)min, JMM/2(max+min)(max-min)= (A-T)max-(A-T)min, JMM2ср[] =(A-T)max-(A-T)min, JMM = [(A-T)max-(A-T)min] / []ср2, Jmax = JMM -JЗВconst.
Этот момент считается приблизительно, т.к. мы среднее значение определяем грубо (не точно) - по графику.
Определение момента инерции маховика методом Виттенбауэра (метод энергомасс)
Tg min=yT/xy, т.к. T=yTT, а Jпр=хyy, то tgmin =(T/T)/(Jпр/y)=Ty/(JпрТ).
Перенеся масштабные коэффициенты в левую часть получим:
tg T/y=T/Jпр = Jпр(2min/2)/Jпр = min2/2, т.е. 2min=2T/y tgmin (1).
По этому графику можно определять момент инерции маховика:
ср=(max+min)/2 (2), =(max-min)/ср (3).
Из формулы (3) получаем max=ср+min. Из формулы (2) получаем: min=2ср-max. Подставив max в это выражение получаем:
Страницы: 1, 2, 3, 4
|
