• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Рішення задачі регулювання ходу машини по методу Н.І.Мерцалова.

При розрахунку маховика (або рішенні задачі регулювання ходу машини) по методу Н.І.Мерцалова завдання|задача| вирішується|розв'язується| в наступній|слідуючій| послідовності:

· Визначаються параметри динамічної моделі, наприклад для ДВС Мпрд - приведений сумарний момент рушійних сил і IпрII - приведений момент інерції другої групи ланок.

· Визначається робота рушійних сил Пекло інтеграцією функції Мпрд = f(j ₁) за цикл руху машини (допустимий 2p );

· Визначається робота рушійних сил за цикл і прирівнюється до роботи сил опору Адц = Асц. З цієї рівності визначається среднеинтегральное значення моменту сил опору

і для нього будується діаграма роботи Ас = f(j ₁). Підсумовуванням цієї діаграми і діаграми Пекло = f(j ₁) отримуємо діаграму А = f(j ₁).

· Робиться допущення w ₁ » w _1ср, при якому TII » IпрII *w _1ср2/ 2 (перше допущення методу Мерцалова), і визначається TII = f(j ₁).

· Визначається кінетична енергія першої групи ланок

Оскільки початкові значення кінетичної енергії невідомі, то якщо врахувати, що, отримаємо

тобто|цебто|, віднімаючи з|із| сумарної роботи приріст кінетичної енергії другої групи, отримаємо|одержуватимемо| приріст кінетичної енергії першої групи.

По функції D TI = f(j ₁) визначається максимальна зміна кинетиской енергії за цикл D TImax . Другий раз робимо допущення w ₁ » w _1ср на підставі якого, як показано вище, можна записати

З цього виразу, визначивши заздалегідь D TImax, можна вирішити два завдання:

· завдання синтезу - при заданому [d ] визначити необхідний для його забезпечення приведений момент інерції IпрI _нб

· завдання аналізу - при заданому IпрI визначити забезпечуваний ним коефіцієнт нерівномірності d .

Алгоритм рішення прямої задачі динаміки при сталому режимі руху машини.

Рішення цієї задачі розглянемо|розглядуватимемо| на конкретному прикладі|зразку| машинного агрегату приводу бурової установки.

Дано: Кінематична схема машини - lAB = 0.12м, lBC = 0.528м, lBS2 = 0.169м, середня частота обертання кривошипа - w _1ср = 47.124 рад/с2, маси ланок -

m2 = 24.2 кг, m3 = 36.2 кг, момент інерції - I _2S = 1.21 кг* м2, I ₁₀ = 2.72 кг* м2, максимальний тиск в циліндрі - pmax = 4.4 Мпа, коефіцієнт нерівномірності обертання [d ] = 1/80, індикаторна діаграма (приведена на Рис. 8.3) .

Визначити: закон руху машини w ₁ = f(j ₁) і e ₁ = f(j ₁), момент інерції маховика Iдоп, що забезпечує задану нерівномірність обертання [d ].

1. Визначення параметрів динамічної моделі: Мпрд - приведеного сумарного моменту рушійних сил і IпрII - приведеного моменту інерції другої групи ланок.

2. Визначення перших кінематичних передавальних функцій. Визначення кінематичних передавальних функцій для ланок механізму u21 = u31, центрів мас VqS1, VqS2 _і VqS3 і точки додатку рушійної сили VQD . Для визначення цих функцій скористаємося методом проекцій векторного контура механізму .

Розглянемо|розглядуватимемо| наступні|слідуючі| векторні контури, зображені|змальовувати| на Рис. 8.4 поряд з|поряд із| схемою механізму:

l _AB + l _CB = l _AC ; l _AS2 = l _AB + l _BS2 .

Для першого векторного контура l _AB+ l _CB = l _AC проекції на осі координат

Рис. 8.4

Похідні від цих виразів

дозволяють визначити перші передавальні|передаточні| функції

Для третього векторного контура l _AS2 = l _AB + l _BS2 проекції на осі координат

Похідні від цих виразів

дозволяють визначити першу передавальну|передаточну| функцію

Рис. 8.5

1.2. Визначення приведеного моменту рушійних сил Мпрд .

Індикаторну діаграму (рис.8.3) будуємо по заданих значеннях тиску в циліндрі двигуна. Відрізок ходу поршня Нc* m _i ділимий на 10 інтервалів. У кожній точці ділення будуємо ординату діаграми, задавшись (при pi /pmax = 1) максимальною ординатою ypmax . Тоді поточне значення ординати

Масштаб індикаторної діаграми

Площа поршня

При побудові|шикуванні| графіка сили, що діє на поршень, ординати цього графіка приймаємо рівними ординатам індикаторної діаграми. Тоді масштаб сили

Для досліджуваного механізму приведений сумарною момент складається з двох складових: рушійної сили і моменту сил опору

Приведений момент рушійної сили визначається в поточному положенні|становищі| механізму по формулі

де F _дi - значення рушійної сили

де yFдi - ордината сили опору

m _F - масштаб діаграми сил.

VqСi - значення передавальної функції в даному положенні механізму

- кут|ріг| між вектором сили і вектором швидкості точки її застосування.

Рис. 8.6

Масштаб діаграми по осі абсцис визначається по формулі

де b - база діаграми ( відрізок осі абсцис, який зображає цикл зміни узагальненої координати).

1.3. Побудова діаграми приведених моментів інерції Ivпр = I _IIпр.

Інерційні характеристики ланок механізму в його динамічній моделі представлені сумарним приведеним моментом інерції. При розрахунку цю характеристику динамічної моделі представляетсяв виді суми два складових змінної Ivпр = I _IIпр і постійною Icпр = IIпр. Перша визначається масами і моментами інерції ланок, передавальні функції яких постійні, другі - масами і моментами інерції ланок передавальні функції яких змінні.

Проведемо розрахунок змінної частини приведеного моменту інерції Ivпр = I _IIпр. Для даного механізму до другої групи ланок входять ланки 2 і 3. Ланка 3 здійснює поступальну ходу, ланку 2 -плоское. Розрахунок змінної частини приведеного моменту проводиться по наступних залежностях:

де

Рис. 8.7

2. Побудова|шикування| діаграм роботи рушійної сили, сил опору і сумарної роботи.

Діаграму роботи рушійної сили отримаємо|одержуватимемо| інтегруючи діаграму її приведеного моменту

Інтеграцію проведемо графічним методом (рис.8.8), прийнявши при цьому відрізок інтеграції рівним k1 . Тоді масштаб отриманої діаграми роботи рушійної сили буде рівний

Рис. 8.8

Величина среднеинтегрального| моменту сил опору визначається по формулі

3. Побудова|шикування| діаграм кінетичних енергій.

Діаграми кінетичних енергій для першої і другої груп ланок отримує|одержує| на підставі теореми про зміну кінетичній енергії системи

Графік кінетичної енергії другої групи ланок отримаємо|одержуватимемо| із|із| залежності

приймаючи, що w ₁ » w _1ср . Тоді діаграма приведеного моменту інерції другої групи ланок в масштабі розрахованому по формулі

відповідає діаграмі кінетичної енергії Тii .

Рис. 8.9

Графік кінетичної енергії першої групи ланок приблизно будуємо по рівнянню

У кожному положенні механізму з ординат кривої A= f (j ₁) віднімаємо ординати yTII і отримуємо ординати шуканої діаграми TI = f (j ₁). Для цього необхідно ординати діаграми TII = f (j ₁) з масштабу m _T перевести в масштаб m _A* по формулі

Діаграма кінетичної енергії першої групи ланок представлена|уявляти| на Рис. 8.10.

Рис. 8.10

4. Визначення необхідного моменту інерції махових мас першої групи

Максимальну зміну кінетичній енергії ланок першої групи за цикл визначаємо по діаграмі

Тоді необхідний момент інерції махових мас першої групи ланок, що забезпечує заданий коефіцієнт нерівномірності, рівний

4.1. Визначення моменту інерції додаткової махової маси.

У нашому випадку момент інерції додаткової махової маси розраховується по наступній|такій| залежності

де I10 - момент інерції колінчастого валу .

5. Побудова|шикування| наближеної діаграми кутової швидкості

Якщо вважати, що w ₁ » w _1ср, то

тобто діаграма зміни кінетичній енергії першої групи ланок D TI= f(j ₁) в іншому масштабі відповідає діаграмі зміни кутовій швидкості D w ₁= f (j ₁). Якщо вважати що ординати діаграм рівні, то

звідки

Ордината середньої кутової швидкості ( для визначення положення|становища| початку координат на діаграмі кутової швидкості )

Після|потім| визначення положення|становища| осі абсцис на діаграмі кутової швидкості можна визначити початкове значення кутової швидкості

а по ній кінетичну енергію механізму в початковому положенні|становищі|

6. Визначення розмірів маховика.

Приймаємо конструктивного виконання маховика - диск. Тоді його основні розміри і маса визначаться по наступних|слідуючих| залежностях:

зовнішній діаметр

ширина b = у _b * D

маса m = 1230* D ³

де r = 7.8 кг/дм3 - щільність матеріалу маховика

у _b - коефіцієнт ширини .

7. Визначення кутового прискорення ланки приведення.

Як відмічено раніше для розрахунку кутового прискорення ланки приведення e ₁ = f(j ₁) краще користуватися формулою :

Необхідні для розрахунку значення величин визначаємо по раніше побудованих діаграмах. Діаграма функції e ₁ = f(j ₁ ) приведена на Рис. 8.11.

Рис. 8.11

Читайте також:

1. D) методу мозкового штурму.
2. IX. Зміст рішення про результати розгляду скарги та його вручення
3. VII розділ. Маркетингові рішення з розподілу та збуту товару
4. А) Задачі, що розкривають зміст дій
5. Авоматизація водорозподілу регулювання за нижнім б'єфом з обмеженням рівнів верхнього б'єфі
6. Автоматизація водорозподілу з комбінованим регулюванням
7. Автоматизація водорозподілу регулювання зі сталими перепадами
8. Автоматизація водорозподілу регулюванням з перетікаючими об’ємами
9. Автоматизація водорозподілу регулюванням за верхнім б'єфом
10. Автоматизація водорозподілу регулюванням за нижнім б'єфом
11. Автоматичне регулювання витрати помпових станцій
12. Автоматичне регулювання.

Переглядів: 995