Определение уравновешивающей силы по теореме Жуковского

Теорема Жуковского звучит следующим образом: «Если в соответствующие точки плана скоростей механизма, повернутого относительно полюса на 90°, параллельно самим себе перенести все силы, действующие на звенья механизма, включая силы инерции и уравновешивающую силу, которая неизвестна, то сумма моментов всех сил относительно полюса равна нулю».

Алгоритм определения уравновешивающей силы.

  • 1. Построить план скоростей.

  • 2. Повернуть план скоростей относительно полюса на 90°.

  • 3. В соответствующие точки плана скоростей перенести параллельно самим себе все силы, действующие на звенья механизма.

  • 4. Найти сумму моментов всех сил относительно полюса.

  • 5. Решить уравнение и найти значение уравновешивающей силы.

  • 3.19. Определение истинного закона движения

Определение истинного закона движения ведущего звена механизма. Диаграмма Фердинанда Виттенбауэра

У подавляющего числа механизмов ведущее звено движется неравномерно: во время холостого хода скорость звена возрастает, а во время рабочего хода уменьшается, то есть колеблется между максимальным и минимальным значениями. Еще раз повторим, что конструктор сравнивает размах колебаний угловой скорости ведущего звена с допустимыми значениями для данного типа машин и прекращает дальнейший расчет, если укладывается в допустимые значения размаха колебаний угловой скорости ведущего звена.

Если колебания угловой скорости ведущего звена проектируемого механизма превышают допустимые значения, то конструктор продолжает расчет. Суть дальнейшего расчета заключается в подборе размеров и массы маховика, который устанавливается на ведущее звено механизма, являясь аккумулятором кинетической энергии, и дает возможность уменьшить размах колебаний угловой скорости ведущего звена до допустимых значений.

Существует несколько методов определения истинного закона движения ведущего звена механизма и расчета размеров и массы маховика. Метод немецкого профессора Фердинанда Виттенбауэра является более точным методом по сравнению с другими. Он основан на графоаналитическом расчете определения момента инерции маховика JMax. По методу Ф. Виттенбауэра на основании ранее построенных графиков изменения (приращения) кинетической энергии АТ((р) и приведенного момента инерции ЛР(ф) необходимо построить диаграмму энергомасс АТ(./пр), по которой определяют момент инерции маховика.

Рассмотрим коротко алгоритм расчета момента инерции маховика для кривошипно-шатунного механизма:

  • 1. Вычертить механизм как минимум в 8 положениях, начиная с «мертвого». Определить максимальный ход ползуна.

  • 2. Для каждого положения построить план скоростей и рассчитать все действительные значения скоростей.

  • 3. Построить индикаторную диаграмму для механизмов двигателей и компрессоров или построить механическую характеристику для механизмов прессов, насосов и станков.

  • 4. Определить внешние силы, действующие на ползун. Для двигателей внутреннего сгорания определить силы давления газов на поршень, для станков — силы резания, для прессов - силы, возникающие при прессовании и т.д.

  • 5. Определить приведенную силу Рцр для каждого положения механизма.

  • 6. Рассчитать приведенный момент М11р для каждого положения механизма.

  • 7. Построить график приведенного момента от движущихся сил для механизмов двигателей и компрессоров. Построить график приведенного момента от сил полезных сопротивлений для механизмов прессов, насосов и станков.

  • 8. Построить график работ от движущихся сил Адв.с.= А((р) для механизмов двигателей и компрессоров. Построить график работ от сил полезных сопротивлений Ап.с.= А((р) для механизмов прессов, насосов и станков.

  • 9. Построить график работ от сил сопротивления Ас.с. и график приведенного момента от сил сопротивления М™ для механизмов двигателей и компрессоров. Построить график работ движущихся сил Адв.с. и график приведенного момента от движущихся сил М™ с =Л/|1р(<р) для механизмов прессов, насосов и станков.

  • 10. Построить график изменения кинетической энергии АТ = АТ((р).

Дмо.’раччл жерсомасс Диаграмма приращения кинетической

  • 11. Построить график осевого приведенного момента инерции Jnp = Jttp (tp).

  • 12. Построить график энергия-масса (диаграмму Ф. Виттенбауэра).

  • 13. Определить момент инерции маховика JMax.

  • 14. Определить размеры и массу маховика.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >