Определение момента инерции маховика
Построение диаграммы суммарного приведенного момента от действия сил давления газов и сил тяжести
При определении момента инерции махового колеса вместо исследования всей машины под действием заданных сил рассмотрим действие приведенных сил на одно ведущее звено - звено приведения с переменным приведенным моментом инерции. В качестве звена приведения принимаем кривошип, а в качестве точки приведения - палец кривошипа (точку А). Суммарный приведённый момент от действия сил тяжести и сил давления газов в цилиндрах:
(4.1)
где 
- приведенные моменты сил давления газов на поршень В, 
- приведенные моменты сил тяжести звеньев 2;3.
Если вектор приводимой силы совпадает или образует острый угол с вектором скорости точки ее приложения, то приведенная сила - положительна и является движущей силой, а если приводимая сила направлена противоположно скорости или составляет с ней угол больше 90°, то приведенная сила отрицательна и является силой сопротивления. Для упрощения расчетов силами трения в кинематических парах пренебрегаем. Формула 4.1 в развернутом виде:
Данные для расчета, а также результат расчета момента 
представлены в виде таблицы 4.1.
По величинам 
строится графическая зависимость суммарного приведенного момента в функции угла поворота кривошипа 
. График строят в прямоугольной системе координат в масштабах:
- по оси моментов µм = 2,0 Н∙м/мм;
|
|
|
- по оси положений кривошипа µφ = 0,07 рад/мм.
Таблица 4.1 – Данные для расчета и результат расчета момента
| Положение | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | ||
| такт | всасывание | Сжатие | ||||||||||||
| РDB, Н | 52 | 52 | 52 | 52 | 52 | 52 | 52 | 41,6 | 0 | 114,4 | 312 | 909,5 | ||
| VB, м/с | 0 | 11,4 | 17,1 | 18,32 | 14 | 7,2 | 0 | 7,2 | 13,5 | 18,32 | 17,1 | 10,5 | ||
| (PB; VВ), град | - | 180 | 180 | 180 | 180 | 180 | - | 0 | - | 180 | 180 | 180 | ||
| VS2, м/с | 12 | 14,1 | 17,1 | 18,32 | 16,2 | 13,5 | 12 | 13,5 | 15,6 | 18,32 | 17,1 | 14,1 | ||
| (G2;VS2), град | 90 | 133 | 158 | 0 | 158 | 128 | 90 | 128 | 22,4 | 0 | 20 | 47 | ||
| VB, м/с | 0 | 11,4 | 17,1 | 18,32 | 14 | 7,2 | 0 | 7,2 | 13,5 | 18,32 | 17,1 | 10,5 | ||
| (G3; VВ), град | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 180 | 180 | 180 | 180 | 180 | 180 | ||
| МПрД+Г, Н∙м | 0,00 | -0,76 | -1,15 | -1,15 | -0,92 | -0,63 | 0,00 | 0,67 | 0,00 | -3,35 | -8,76 | -15,82 | ||
| Положение | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | ||
| такт | расширение | выпуск | ||||||||||||
| РDB, Н | 1507,3 | 4032,8 | 1871,1 | 1091,5 | 727,7 | 441,8 | 259,9 | 52 | 52 | 52 | 52 | 52 | ||
| VB, м/с | 0 | 11,4 | 17,1 | 18,32 | 14 | 7,2 | 0 | 7,2 | 13,5 | 18,32 | 17,1 | 10,5 | ||
| (PB;VВ), град | - | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | - | 180 | 180 | 180 | 180 | 180 | ||
| VS2, м/с | 12 | 14,1 | 17,1 | 18,32 | 16,2 | 13,5 | 12 | 13,5 | 15,6 | 18,32 | 17,1 | 14,1 | ||
| (G2;VS2), град | 90 | 133 | 158 | 0 | 158 | 128 | 90 | 128 | 22,4 | 0 | 20 | 47 | ||
| VB, м/с | 0 | 11,4 | 17,1 | 18,32 | 14 | 7,2 | 0 | 7,2 | 13,5 | 18,3
| 17,1 | 10,5 | ||
| (G3; VВ), град | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 180 | 180 | 180 | 180 | 180 | 180 | ||
| МПрД+Г, Н∙м | 0,00 | 125,71 | 87,66 | 55,00 | 28,08 | 8,67 | 0,00 | -0,76 | -1,39 | -1,49 | -1,50 | -1,11 | ||
Построение диаграмм работ движущих сил и сил сопротивления. Избыточная работа машины
Под диаграммой строим диаграмму работ сил давления газов и сил тяжести АД+ G = f (φ) которая получается графическим интегрированием диаграммы приведенного момента.
(4.2)
Полюсное расстояние при интегрировании: Н = 20 мм. Масштабы осей углов поворота кривошипа у обеих диаграмм одинаковы. Тогда масштабный коэффициент для оси работ:
µА = µφ ∙ µМ ∙Н = 0,07∙2,0∙20 = 2,8 Дж/мм
Приведенный момент от действия сил сопротивлений 
- считаем постоянным. Тогда диаграмма работы момента 
будет представлять собой прямую. Маховик рассчитывается для периода установившегося движения механизма. Поскольку при установившемся движении за один оборот кривошипа работа движущих сил должна быть равна работе сил сопротивлений ( АД+ G = АС ), то конечные ординаты работ АД+ G и аС должны быть равны по абсолютной величине. Соединяя начало и конец диаграммы АД+ G = f (φ) прямой линией, получим диаграмму работ сил сопротивлений А C = f (φ).
|
|
|
График приведенною момента сил сопротивлений получим из диаграммы работ сил сопротивлений А C = f (φ), графически продифференцировав ее.
График изменения кинетической энергии механизма ΔЕ = f ( φ ) строится совмещено с графиками АД+ G = f (φ) и А C = f (φ) путем алгебраического суммирования ординат диаграмм АД+ G = f (φ) и А C = f (φ).
Масштабный коэффициент µЕ по оси ординат диаграммы ΔЕ = f ( φ ) равен масштабному коэффициенту µА:
µЕ = µА = 2,8 Дж/мм.
Дата добавления: 2019-02-26; просмотров: 316; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!