Файл: Лекции по теории механизмов и машин. Учебное пособие к изучению теоретических основ курса для студентов направлений 050502 Инженерная механика.doc

Рассматривают 1 цикл установившегося движения (для кривошипно-ползунного механизма в курсовом проекте - _1ц =2 ). Соответствующий циклу угол поворота начального звена делят на частей, определяя, таким образом, промежуточных положений начального звена (кривошипа). Для этих промежуточных положений начального звена строят планов положений звеньев механизма и планов скоростей его точек. Силы, действующие на звенья механизма, должны быть известны. На планах скоростей должны быть определены скорости точек приложения сил. После строят ряд вспомогательных графиков.

 Построение графика приведенного к начальному звену момента инерции механизма – рис.7.3.
Значения I _пр0, I _пр1 … I _прn определяют расчетным путем для всех положений механизма по формуле (6.21) (см. Лекцию 6, п.6.4).

 Построение графика изменения приведенного к начальному звену момента сил сопротивления и веса - рис.7.4.
Ординаты графика определяются для всех положений механизма с использованием рычага Жуковского (см. Лекцию 6, п.6.3).

 Построение графиков работ момента сил сопротивления и веса и движущего момента и - рис.7.5.
Построение графиков сводится к графическому интегрированию функций:

и

.

Вторая из функций (

---

), часто, не задается. Поэтому график строят без нее, учитывая, что:

1. 
   Движущий момент принят постоянным, т.е. ≈ ;
   
2. 
   Работы движущих сил и сил сопротивления за один цикл установившегося движения равны между собой, т.е. = . Это равенство находится в полном соответствии с теоремой об изменении кинетической энергии, т.к. скорости и кинетические энергии механизма в начале и в конце цикла установившегося движения равны (см. выше, п.7.1).
   

 Построение графика изменения приведенного к начальному звену движущего момента - рис.7.6.

Движущий момент, приведенный к кривошипу, определяют из условия равенства площадей графиков и за 1 цикл. Этот же график можно построить графическим дифференцированием зависимости (Рис.7.5).

 Построение графика приращения кинетической энергии Δ - рис.7.7.
График Δ строят на основании построенных графиков и , используя теорему об изменении кинетической энергии:




---

Построение диаграммы “Энергия - масса” – рис.7.8.
Диаграмма строится на базе графиков и методом графического исключения параметра . В режиме установившегося режима работы данная диаграмма всегда замкнута.

4. 
   Определение мгновенной скорости начального звена.
   

На рис.7.9 приведена диаграмма “Энергия - масса” в двух системах координат: внутренняя система – для механизма без маховика, внешняя – для механизма с маховиком.




Динамическая модель механизма – вращающийся кривошип. Кинетическая энергия динамической модели:

,

отсюда:

(7.4)
При помощи (7.4) можно определить мгновенное значение угловой скорости начального звена для любого положения (т.е. любой точки на диаграмме ). Например, для точки М (Рис.7.9) имеем:
(7.5)

5. 
   Определение ускорения начального звена
   

Для определения углового ускорения начального звена можно использовать уравнение движения машины, записанное в форме (7.1):
(7.6)
При этом параметры для вычисления берут из соответствующих графиков для соответствующего положения механизма (угла

---

):

- из графика - рис.7.6;

- из графика - рис.7.4;

- из графика - рис.7.9 при помощи формулы (7.4);

- из графика - рис.7.3 графическим методом;

- из графика - рис.7.9.
При необходимости угловое ускорение можно определить и другими методами.

Вопросы для самоконтроля

1. 
   Назовите основные режимы движения механизмов?
   
2. 
   Чем с энергетической точки зрения отличаются режимы разбега и выбега?
   
3. 
   Что называют циклом установившегося движения?
   
4. 
   Верно ли утверждение «В режиме установившегося движения параметры механизма выходят на номинальный уровень и стабилизируются»?
   
5. 
   В чем причина неравномерности движения механизма при установившемся режиме работы?
   
6. 
   Как вычисляют среднюю скорость начального звена при установившемся режиме работы механизма?
   
7. 
   Как вычисляют коэффициент неравномерности? Каковы пределы его изменения?
   
8. 
   Назовите приближенные значения коэффициентов неравномерности для сельскохозяйственных машин, металлорежущих станков, турбин. Чем можно объяснить различный порядок этих значений?
   
9. 
   По какой формуле можно определить мгновенную угловую скорость начального звена, если диаграмма «Энергия-масса» задана?
   
10. 
    По какой формуле находят угловое ускорение начального звена?
    

Литература

1. 
   Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин: Учеб. для втузов.- 4-е изд. – М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988.- 640 с.
   

2. 
   Теория механизмов и машин: Учеб. для втузов/ К.В.Фролов, С.А.Попов, А.К.Мусатов и др.; Под ред. К.В.Фролова.- М.: Высш. шк., 1987.- 496 с.
   

---

3. 
   Левитская О.Н., Левитский Н.И. Курс теории механизмов и машин: Учеб. пособие для мех. спец. вузов.- 2-е изд., перераб. и дополн.- М.: Высш. шк., 1985.- 279 с., ил.
   

4. 
   Теория механизмов и машин. Терминология. Буквенные обозначения величин.- М.: Наука, 1984.- Вып.99.
   

---