Формирование динамической модели

Для того, чтобы упростить определение закона движения, реальный механизм заменяют динамической моделью (рис.2.3)

Рис.2.3

Динамическую модель рассматриваемой системы представляют в виде вращающегося звена, называемого звеном приведения, инерционность которого определяется суммарным приведенным моментом . На звено приведения действует суммарный приведенный момент сил . Параметры динамической модели и определяют таким образом, чтобы закон движения динамической модели совпадал с законом движения начального звена.

Приведение сил

1) Определим приведенные моменты сил сопротивления: сил тяжести 2 и 3 звеньев и силы F, приложенной к точке Е.

2) Суммарный приведенный момент сил сопротивления будет представлять сумму моментов от каждой силы сопротивления по отдельности:

Графики моментов сил сопротивления, движущих сил и суммарного приведенного момента представлены на рис.2.4

Рис.2.4

Приведение масс

1) Приведенный момент инерции второй группы звеньев рассчитывают с учетом только массы 2 и 3 звеньев.

2) Моменты инерции 2 и 3 звеньев относительно центра масс:

3) Тогда приведенный момент инерции второй группы звеньев равен:

Значения приведенного момента инерции второй группы звеньев для каждого из 12 положений приведены в таблице

Таблица 2.3 Приведенный момент инерции второй группы звеньев

Наименование			Величина
Угол, град			0		30	60	90	120	150	180	210	240
кг·м²			0,017		0,051	0,097	0,077	0,044	0,023	0,017	0,033	0,066

270	300	330		360
0,085	0,077	0,046		0,017

График приведенного момента инерции второй группы звеньев представлен на рис.2.5

Рис.2.5

Расчет работ и кинетических энергий

1) Работа сил сопротивления за цикл установившегося движения:

Дж

где

- приведенный момент сил сопротивления, определяемый по формуле (2.29)

2) Найдем приведенный момент движущих сил:

Дж

3) Приведенный суммарный момент:

где:

- приведенный момент движущих сил, определяемый по формуле (2.34);

- приведенный момент сил сопротивления, определяемый по формуле (2.29).

График суммарного приведенного момента представлен на рис.2.4.

4) Работа суммарного приведенного момента

Данные для построения графика работы суммарного приведенного момента приведены в таблице 2.5

Таблица 2.5 Работа суммарного приведенного момента

Наименование	Величина
Угол, град	0	30	60	90	120	150	180	210
Дж	0	13,037	-5,368	-26,777	-34,532	-26,083	0	25,335

Продолжение таблицы 2.5

Наименование	Величина
Угол, град	240	270	300	330	360
Дж	28,215	14,891	-3,546	-14,308	0

График работы суммарного приведенного момента представлен на рис.2.6

Рис. 2.6

При установившемся режиме работы изменение угловой скорости характеризуется коэффициентом неравномерности вращения главного вала машины . Считают этот коэффициент малым и изменение угловой скорости незначительным. Поэтому при расчете кинетической энергии второй группы звеньев вместо переменного текущего значения угловой скорости принимают .