Расчёт маховика

4.1. Построение диаграмм приведённых моментов сил движущих и сил производственного сопротивления , работ сил движущих и сил производственного сопротивления

Используя формулу

где Р_nс – сила производственного сопротивления движению ползуна (таблица результатов расчета Р_nс приведена в приложении);

ν _B – скорость точки приложения силы Р_nc;

ω ₁ = 1/с – угловая скорость входного звена;

α – угол между векторами Р_nс и ν _B (α = 180), определяем приведённый момент сил производственного сопротивления с использованием программы Mahovik для 8 положений (силами тяжести ввиду их малости пренебрегаем) [4].

Результаты расчетов и диаграмма приведены в приложении.

Масштабы графиков приведенных моментов:

1/мм – масштаб угла поворота

кривошипа, где мм – длина оси абсцисс графика;

Н^.м/мм – масштаб

графиков приведённых моментов.

Способом графического интегрирования строим диаграмму работ сил полезного сопротивления..

Масштаб диаграмм работ определяем по формуле

где Н = мм – полюсное расстояние.

Дж/мм.

Строим график работ движущих сил , соединив начало и конец графика , и график приведённого момента движущих сил

графическим дифференцированием графика (приведенный момент движущих сил величина постоянная (из условия) – ).

4.2. Построение диаграммы приращения кинетической энергии

Вычитая из ординат графика ординаты графика , строим график приращения кинетической энергии в масштабе

Дж/мм.

4.3. Построение диаграммы приведённого момента инерции

звеньев механизма и диаграммы энергомасс

Кинетическая энергия механизма равна сумме кинетических энергий его звеньев

Т= Т₁+Т₂+Т₃,

где – кинетическая энергия кривошипа ОА, величина постоянная во всех положениях механизма;

– кинетическая энергия шатуна АВ;

– кинетическая энергия поршня 3.

Приведённый момент инерции J_n звеньев механизма вычисляем по формуле:

.

Расчет проведен с помощью программы Mahovik для 8 положений механизма.

Результаты расчётов и диаграмма приведены в приложении.

Масштаб диаграммы приведенного момента инерции

.

Строим диаграмму энергомасс, исключая параметр из диаграмм и .

По заданному коэффициенту неравномерности движения и средней угловой скорости 1/с определяем углы по формулам:

На диаграмме энергомасс проводим две касательные под углами и . Эти касательные отсекут на оси ординат отрезок KL, который определяет кинетическую энергию маховика в масштабе

Дж/мм.

Вычисляем момент инерции маховика

кг^. м².

4.4. Определение размеров махового колеса

Для маховика со спицами выбираем диаметр и массу по формулам [6]:

м;

кг.

Вычисляем остальные размеры маховика [6]:

- внутренний диаметр обода

- внутренний диаметр ступицы = 0, 15 D =

- наружный диаметр ступицы = 0, 25 D =

- ширина маховика b = 0, 25 D =

- ширина ступицы b_cт= 1, 5 b =

Выполняем чертеж маховика в масштабе

м/мм.

Выводы: