Построение диаграмм приведенных моментов сил движущих и сил полезного сопротивления, работ сил движущих и сил полезного сопротивления, приращения кинетической энергии машины

Определим приведенный момент сил, давление газов (движущих) для 24 положений (см. таблицу 3).

где Р 3 и Р 5 — силы давления газов на поршни 3 и 5 определяются по диаграмме давления для соответствующего положения поршня; VB — скорость точки приложения силы Р3; Vc — скорость точки приложения силы Р5; ω1= 138 рад/с — угловая скорость входного звена; α — угол между векторами Р3 и Vc; β— угол между векторами Р5 и Vc. Углы α и β на тактах выхлопа, всасывания и сжатия равны 180°, а на рабочем ходу равны 0°. Покажем расчет приведенного момента сил, например, для положения 10.

Таблица 3 - Расчетная таблица определения приведенного момента движущих сил.

 

По вычисленным значениям строим диаграмму Мпрд=f(φ1) в масштабе μM = 30Н*м/мм. Методом графического интегрирования строим диаграмму работ сил движущих. Для этого выбираем полюсное расстояние H=24 мм (обычно берут в пределах 10...40 мм). Через середины интервалов 0—1, 1—2 ... 23—24 проводим перпендикуляры к оси абсцисс (штриховые линии). Точки пересечения этих перпендикуляров с диаграммой Мпрд=f(φ1) проецируем на ось ординат и соединяем найденные точки 1', 2'... 6', 7', 8' и т. д. с полюсом р (точки1', 2', 3', 4', 5' слились в одну). Из начала координат диаграммы A = f(φ1) проводим прямую, параллельную лучу р—1', получаем точку 1". Из точки 1" проводим прямую 1"—2", параллельную лучу р—2'…(8"—9")//1(Р—9') и т. д. Масштаб диаграммы работ определяем по формуле

где

Так как Мпрпс=const, то диаграмма работ Апc= f(φ1) есть прямая линия. Кроме того, при установившемся движении за цикл работа движущих сил равна работе всех сопротивлений. На основании вышеизложенного соединяем начало координат О диаграммы A(φ1) с точкой 24" прямой линией, которая и является диаграммой Апc= f(φ1) Если графически продифференцировать эту диаграмму, то получим прямую, параллельную оси абсцисс. Эта прямая является диаграммой приведен­ных моментов сил полезного сопротивления Мпрпс(φ1).

Для построения диаграммы приращения кинетической энергии машины ΔT=f(φ1) следует вычесть алгебраически из ординат диаграммы Ад(φ1) ординаты диаграммы Апс(φ1).

Построение диаграмм кинетической энергии, приведенного момента инерции звеньев механизма.

Кинетическая энергия механизма равна сумме кинетических энергий его звеньев, т.е.

Приведенный момент инерции Iпр звеньев механизма вычисляем по формуле и сводим результаты в таблицу 4. Так, для положения 1 он равен

Таблица 4 - Значения кинетической энергии и приведенного момента инерции звеньев механизма

Строим диаграмму кинетической энергии механизма в масштабе μT=5 Дж/мм, которая одновременно является и диаграммой приведенного момента инерции ln= f(φ1), построенной в масштабе