Файл: Тайнов А.И. Работа заданных сил в машинах учеб. пособие для студентов вузов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.07.2024
Просмотров: 182
Скачиваний: 1
т |
нрл |
(96) |
|
где т —приведенная масса всех подвижных звеньев механизма
в нулевом положении, отнесенная к точке Л кривошипа; VА —линейная скорость точки А кривошипа.
Значения кинетических энергий для остальных положений звеньев механизма определятся из обычного выражения:
Е.. = Еп |
(97) |
Для рассматриваемого здесь случая, соответственно, имеем:
— Е0 |
+ А |
— АП |
|
|
П С , |
|
|
(98) |
Еи = Еа |
+ |
АМ1-АпС11 |
E* = E0 |
+ A X 9 t - A M u |
По этим данным, задаваясь масштабом р, , на рис. 55 строим диаграмму кинетической энергии механизма, рассматриваемого
Гис. 55
здесь строгального станка по металлу. Масштабы по оси абсцисс этой диаграммы по сравнению с предыдущими диаграммами этого же механизма оставлены без изменения.
В заключение отметим, что материалы, полученные здесь в ре зультате построения ряда диаграмм разного рода, как и во всех предыдущих случаях, могут быть использованы при решении мно гих задач динамики данной машины. Решение этих задач непо средственно здесь не приводится.
60
i i . ОБРАБОТКА ДИАГРАММ СИЛ ПОЛЕЗНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ ИНЕРЦИОННОГО ТРАНСПОРТЕРА, ПРЕДНАЗНАЧЕННОГО ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ШТУЧНЫХ ГРУЗОВ
В практике для перемещения штучных грузов часто приме няются так называемые инерционные транспортеры. На таких транспортерах перемещение груза в определенном направлении осуществляется только за счет сил инерции, развиваемых самими штучными грузами. С этой целью подвижным звеньям механизма придается такое движение, при котором платформа транспортера вместе с лежащими па ней штучными грузами, при движении от «мертвого» положения в направлении перемещения груза, посте пенно наращивает скорость и на участке вблизи другого «мертво го» положения резко меняет направление движения на 180°. И в этот период под действием сил инерции штучный груз переме щается на платформе транспортера в заданном направлении.
На рис. 56 дана схема механизма, осуществляющего указан ное здесь . движение платформы транспортера, представляющей
Рис. 56
одно целое со звеном 5. Механизм состоит из стойки (звено О), ве дущего кривошипного звена 1, тяги 2,. ведомого кривошипа 3, ша туна 4 и ползушки 5. Причем, ползушка располагается аксиально относительно оси вращения ведомого кривошипа. Оси вращения кривошипных звеньев находятся в плоскости, расположенной под углом 45° к плоскости аксиала ползушки. Исходными для кинема тического исследования такого механизма, соответственно, яв ляются кинематические размеры всех его звеньев и число оборотов я-1 ведущего кривошипного звена. Отметим только, что в данном случае кинематические размеры отдельных звеньев механизма удовлетворяют условиям:
2
/1 = /2 = /3 ; /4 = 3,5/i; 'оси — " j j - ^ 1 "
Задаемся условием, что при установившемся движении веду щее кривошипное звено 1 на протяжении всего цикла работы вра-
&1.
щаётся с |
постоянной |
угловой скоростью — toi = const. |
Исходя ИЗ |
|
этого условия, производим разметку |
траекторий точек /1, в и С ме |
|||
ханизма. |
При этом |
одновременно |
определяются |
и положения |
звеньев механизма. За нулевое положение звеньев механизма при нимаем такое, когда ведомый кривошип 3 и шатун 4, складываясь в гармошку, сливаются в одну линию в плоскости чертежа. Исходя Из этого положения указанных звеньев, находим нулевые положе ния и остальных подвижных звеньев механизма. После чего снаЧала производим разметку траектории точки А ведущего кривоши
па через |
каждые |
30° его поворота, а затем |
разметку |
траекторий |
точек В |
II С механизма. В результате получим все двенадцать по |
|||
ложений |
звеньев |
механизма при условии |
равномерного |
вращения |
его ведущего звена. На рис. 56 показаны все эти положения, одно из которых очерчено на плане контурными линиями, а все осталь ные •— тонкими линиями.
В процессе работы транспортера при установившемся движе нии силами полезного сопротивления являются силы трения в на правляющих платформы. В кратковременные же моменты переме щения штучных грузов вдоль платформы к ним прибавятся и силы трения грузов о платформу. Обозначим через G,,., —вес платформы транспортера и через G,. —вес штучных грузов, одновременно на ходящихся на платформе. Тогда силы полезного сопротивления в
рассматриваемой здесь машине, |
соответственно, |
будут: |
|
|
|
|||||
а) при перемещении платформы вместе с грузом |
|
|
|
|
||||||
Л ; , = Л |
( G n , - G . ) , |
|
|
|
|
|
(100) |
|||
б) в моменты проскальзывания штучных грузов вдоль плат |
||||||||||
формы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P"nc-fi(Gn,^- |
|
G,.) + |
f2Gr, |
|
|
|
|
(101) |
||
где / i — коэффициент трения |
в |
направляющих |
платформы; |
|
|
|
||||
/г— коэффициент трения |
на поверхности |
платформы. |
|
|
|
|||||
|
|
По данным, |
вычисленным |
|||||||
|
|
согласно |
уравнениям |
|
(100) |
|||||
|
|
и (101), на рис. 57 построена |
||||||||
|
|
диаграмма |
Р |
п с — Р |
п |
с |
{t) с |
|||
|
|
п о л е з н ы х |
|
сопротивлений |
||||||
|
|
инерционного |
транспортера. |
|||||||
|
|
Масштаб |
р |
р |
по оси |
|
орди |
|||
|
|
нат |
диаграммы здесь |
также |
||||||
|
|
выбран |
произвольно, |
а |
мас |
|||||
|
|
штабы [А, и (л? |
по оси |
абс |
||||||
|
|
цисс — определяются, |
|
соот |
||||||
|
|
ветственно, |
по |
формулам |
(4) |
|||||
|
|
и |
(5) |
в |
зависимости |
от |
па- |
|||
Р И С 57 |
|
раметров |
п |
х и |
L . |
|
|
|
62
Далее, исходя из уравнении:
' М | , с . = Рт, г-тт-'-- [кГм], |
(102) |
находим значения приведенных моментов сил полезных сопротив лений для .каждого из положений звеньев механизма. Соответствен но, имеем:
М= Р г
|
Ml'J |
ПСЦ |
у |
|
|
|
(103) |
|
/VI |
> |
3 |
|
|
МО, |
,• |
|
|
|
1/, |
|
П С , , |
П С „ |
у |
|
|
|
А |
где |
/• — длина кривошипа 1 в |
м; |
|
Vc |
— линейная скорость точки С механизма для различных |
||
|
положений его звеньев; |
||
V , |
—линейная скорость точки А механизма. |
||
По |
данным, полученным |
согласно уравнениям (103), в обыч |
ном порядке строим диаграмму приведенных моментов сил полез ных сопротивлений механизма. На рис. 58 показана диаграмма
Рис. 58
М„сM„c(t). Масштабы диаграммы, соответственно, суть р,Л ( по оси ординат и ц,, или ^ — по оси абсцисс.
Затем, одним из известных нам приемов, определяем площади на отдельных участках диаграммы Мпс. Пусть эти площади, соот-
63
ветственно, будут 5, и S2. Тогда среднее значение ординаты bfoli диаграммы определится из выражений;
|
ПС |
i |
l |
l |
(.10-1) |
Н абсолютное значение |
этого |
момента |
составит: |
|
|
пс 1 |
.11 пс |
' м |
S t |
-I- S , [кТм]. |
(Ю5) |
Условимся теперь, что приток движущих сил в период устано вившегося движения, н течение всего цикла работы, является по стоянным по величине. Откуда, в свою очередь следует, что при этих условиях будет иметь место следующее равенство
:Л*с р |
= 1 аЛ| - |
5» [кГм|. |
|
(106) |
пс |
1 |
|
|
|
Это означает, что при заданных здесь условиях работы |
значение |
|||
приведенного момента движущих сил равно среднему |
значению |
|||
такого же момента сил полезных |
сопротивлении. На рис. 58 по |
|||
строена диаграмма М л в = M l t ( t ) |
в заданных масштабах |
цЛ ( |
и \ i t |
|
или ц ? . |
И М1н, построенных указанным |
|
||
На основе диаграмм УИп с |
здесь |
|||
способом, по методу графического |
интегрирования могут |
быть по |
лучены диаграммы работ инерционного транспортера.
На рИс. 59 дано построение диаграмм работ рассматриваемого
//' 12'
Рис. 59
здесь инерционного транспортера. Из чертежа видно, что диаграм
ма Лп с |
получается при последовательном |
проведении |
прямых ли |
ний на |
каждом из участков диаграммы, |
параллельно |
соответст- |
64
вующйм'лучам, начиная 413 |
точки О начала координат. Диаграмма |
A1U имеет строго линейный |
характер закономерности и получается |
путем |
проведения |
из точки О начала координат наклонной под уг |
|
лом а |
к оси абсцисс. При таком построении |
масштаб р. ., диаграм |
|
мы по оси ординат |
определится из обычного |
уравнения: |
|
|
|
!хл = !Ал/ !\-Н [кГм/мм]. |
(107) |
Масштабы п., и \х. диаграм!М по оси абсцисс оставлены без изме
нения.
После этого определяем значение Е0 кинетической энергии ме
ханизма при нулевом положении |
его |
звеньев. |
Имеем: |
£ о = ' % |
„ ^ |
[кГм], |
(108) |
где w —приведенная масса всех подвижных звеньев механизма,
в нулевом положении, отнесенная к точке А ведущего кривошипа.
Значения кинетической энергии механизма для остальных по ложений его звеньев находим из выражения:
Е. |
J0 I А. |
А„ |
(109) |
Соответственно, имеем:
Е^Е0 + АдП1 А
п
= Е0 -\- А
(ПО)
|
|
Еи = Ео |
+ |
||
|
|
'12 |
Е0 |
+ |
|
|
|
|
|
||
По данным, |
вычисленным |
|
|||
согласно этим |
выражениям, |
||||
в обычном порядке |
строим |
||||
диаграмму |
кинетической |
|
|||
энергии |
механизма |
инерци |
|
||
онного |
транспортера. |
Диа |
|
||
грамма |
эта, построенная |
со |
|
||
ответственно |
в масштабах |
||||
pt и |
[А э , |
приведена |
на |
рис. 60.
Построенные таким обра зом диаграммы разного ви да достаточно полно харак теризуют условия работы механизма инерционного
5-977
Апя_-А А„а_~Апс,,
4 S б |
7 8 9 10 11 |
L |
|
Рис. |
60 |
65