теория механизма. РПЗ 105В. Реферат 1 Техническое задание 3

• Название: Реферат 1 Техническое задание 3
• Анкор: теория механизма
• Дата: 26.09.2022
• Размер: 0.87 Mb.
• Имя файла: РПЗ 105В.doc
• Тип: Реферат; #698855
• страница: 5 из 7

1.5.1 Построение приближенных графиков кинетической энергии второй группы звеньев

Кинетическая энергия второй группы звеньев определена через приведен­ные моменты инерции этой же группы звеньев.



Закон изменения еще неизвестен. Поэтому для опреде­ления воспользуемся приближенным равенством , поскольку коэффициент неравномерности - величина малая.

Тогда



где ω_1ср – средняя угловая скорость звена 1.

Так как , то можно считать пропорцио­нальной , а построенную кривую принять за приближенную кривую .

Масштаб графика :
w_1cр= π*n₁/30 (здесь число оборотов n₁ в об/мин).

w_1cр= 3.14*390/30= 40.84 рад/c.

µT= 2*100/(40,84)^2= 0.12 мм/Дж.

1.5.2 Построение графика кинетической энергии первой группы звеньев

Для по­строения кривой кинетической энергии первой группы звеньев T_I(φ₁) необходимо из ординат кривой в каждом положении механизма вычесть отрезки, изображающие величины T_II, взятые из графикаT_II(φ₁). Вычитаемые отрезка должны быть представлены обяза­тельно в том же масштабе , в каком построена кривая . Полученная кривая T_I(φ₁) - приближенная, так как построена вычитанием из точной кривой прибли­женных значений .





где Т – полная кинетическая энергия системы,

Т_I – кинетическая энергия первой группы звеньев,

Т_II – кинетическая энергия второй группы звеньев.

Так как полная кинетическая энергия системы – это сумма начальной кинетической энергии и суммарной работы, то графиком T (φ₁) будет являться график А_Σ(φ₁) относительно оси φ*₁. Поэтому, для построения графика T_I (φ₁), были вычтены соответствующие значения T_II(φ₁) из графика А_Σ(φ₁).
1.6 Определение момента инерции первой группы звеньев
Момент инерции первой группы звеньев I^пр_I рассчитан по формуле



где I^пр_I – приведенный момент инерции первой группы звеньев,

(ΔT_I)_max =T_Imax -T_Imin – максимальное изменение кинетической энергии первой группы звеньев, определяемое из графика T_I (φ₁), как разность между максимальным, T_Imax и минимальным, T_Imin значениями кинетической энергии первой группы звеньев за цикл.

(ΔT_I)_max= 44.25 / 0.032 = 1382.8 Дж
I^пр_I= 1382.8 / ((40,84)^2)*(1/25) = 20.72 кгм^2/рад^2


1.7 Определение закона движения механизма
Графиком ω₁(φ₁) является кривая T_I относительно оси φ**₁. Для определения положения этой оси была рассчитана ордината среднего значения угловой скорости.



где μ_ω – масштаб угловой скорости первого звена.

Через середину отрезка (ω_1max-ω_1min) , была проведена прямая ω_1ср =const.



где y_ω1ср – ордината среднего значения угловой скорости первого звена.

_{ }= 0,032*40,84*20.72 = 27.08 мм/радc^(-1).

_{ }=27.08 мм/радc^(-1).

_{ } = w_1cр* µw= 40,84*27.08 = 1106.25 мм.

_{ }= 1106.25мм.

1.8 Определение момента инерции дополнительной маховой массы
В первую группу звеньев входят вал , планетарный редуктор, генератор. Все эти звенья, связанные с на­чальным звеном постоянным передаточным отношением, обладают маховыми массами, которые влияют на закон движения начального звена.

Момент инерции маховика определен, как разность между приведенным моментом инерции первой группы звеньев и моментами инерции звеньев, связанных с начальным звеном.


_{ }кгм^2/рад^2


2. Силовой расчет двухцилиндрового поршневого детандера

среднего давления.

2.1 Исходные данные .

Для положения механизма

Из первого листа находим для этого положения

Силы, действующие на поршень: ,

Скорости и ускорения звеньев определены по построенным планам скоростей и ускорений.

2.2 Определение углового ускорения для данного положения механизма.

Для рассчитываемого положения механизма

Определим угловое ускорение кривошипа (звено 1) :

e_i = M^прS _i/ I^прS _i – ((w_i)^2/2*I^прS _i)* dI^прS _i/df₁

M^прS _i= f(f₁ ) = 2398Нм.

I^прS _i= I^пр _I =20.72 кгм^2/рад^2.

dI^прS _i/df₁= dI^пр _II/df₁= (µf/ µI)*tgy_k .

tgy_k= 1.63

dI^прS _i/df₁=(µf/ µI)*tgy_k=( 38,2/ 100)*1.63= 0,511 кгм^2/рад.

e_i= e₁= 2398/20,72–((40.69)^2/2*41,44)*0.511= 108.1 рад^2/с^2.

e₁= 108.1 рад^2/с^2.
2.3 Построение планов скоростей и ускорений
2.3.1 Построение планов скоростей

Масштаб плана скоростей:

μ_V=10 мм/(м/с).

Линейная скорость точки Aзвена 1найдена по формуле для вращательного дви­жения



где V_А – скорость точки А,

ω₁ – угловая скорость звена 1,

l_OA – длина кривошипа ОА.

Для нахождения скорости точки Взвена 3составим векторное уравнение сложного движения:



где V_B– скорость точки В,

V_ВА – скорость точки В относительно точки А.

Из графического решения этого уравнения установлены значения скорости






где z_VBA – длина вектора скорости V_BA в масштабе μ_V,

z_VB – длина вектора скорости V_B в масштабе μ_V.

Угловая скорость звена 2 определена из формулы для вращательного движения

ω₂ = V_BA/l_AB = 4.62 рад/c
где l_BA – длина шатуна ВА.

Для нахождения скорости точки S2звена 2составим векторное уравнение сложного движения:

V_s2– скорость точки S2,

V_s2a – скорость точки S2 относительно точки А.
Из графического решения этого уравнения установлены значения скорости


где z_Vs2– длина вектора скорости V_s2 в масштабе μ_V
Линейная скорость точки A’звена 1найдена по формуле для вращательного дви­жения


где V_А’ – скорость точки А’,

ω₁ – угловая скорость звена 1,

l_OA – длина кривошипа ОА.

Для нахождения скорости точки В’звена 5составим векторное уравнение сложного движения:

где V_B’– скорость точки В’,

V_В’А’ – скорость точки В относительно точки А’.

Из графического решения этого уравнения установлены значения скорости




где z_VB’A’ – длина вектора скорости V_B’A’ в масштабе μ_V,

z_VB’ – длина вектора скорости V_B’ в масштабе μ_V.

Угловая скорость звена 4 определена из формулы для вращательного движения

ω₄ = V_B’A’/l_A’B’ = 4.62 рад/c
где l_B’A’ – длина шатуна В’А’.

Для нахождения скорости точки S4звена 4составим векторное уравнение сложного движения:

V_s4– скорость точки S4,

V_s4A’ – скорость точки S4 относительно точки А’.

Из графического решения этого уравнения установлены значения скорости


где z_Vs4– длина вектора скорости V_s4 в масштабе μ_V


2.3.2 Построение планов ускорений

Масштаб плана ускорений:

μ_а=0,7 мм/(м/с²).

Ускорение точки А определено путем разложения на составляющие по взаимно перпендикулярным направления:



где aⁿ_A=l_OA*ω₁²=165.6м/с² – нормальная составляющая ускорения точки А,

a^t_A=l_OA*ε₁=10.81м/с² – тангенсальная составляющая ускорения точки А.

Ускорение точки В определено из векторного уравнения

где a_B – ускорение точки В,

aⁿ_BA= l_BA*ω₂²=9.61м/с² – нормальная составляющая ускорения точки В относительно точки А,

a^t_BA – тангенсальная составляющая ускорения точки В относительно точки А.

Угловое ускорение звена 2 определено из формулы для вращательного движения



где ε₂– угловое ускорение звена 2.

Ускорение точки А’ определено путем разложения на составляющие по взаимно перпендикулярным направления:



где aⁿ_A’=l_OA’*ω₁²=165.6м/с² – нормальная составляющая ускорения точки А,

a^t_A’=l_OA’*ε₁=10.81м/с² – тангенсальная составляющая ускорения точки А.

Ускорение точки В определено из векторного уравнения

где a_B’ – ускорение точки В’,

aⁿ_B’A’= l_B’A’*ω₂²=9.61м/с² – нормальная составляющая ускорения точки В’ относительно точки А’,

a^t_B’A’ – тангенсальная составляющая ускорения точки В’ относительно точки А’.

Угловое ускорение звена 4 определено из формулы для вращательного движения



где ε₄– угловое ускорение звена 4.

Ускорения точек S₂ , S4 определены из векторных уравнений




где a_s2 , a_s4 - ускорения точек S2 , S4 .
a_s2= 137.1 м/с²

a_s4 = 130.03 м/с²