Расчет параметров махового колеса (метод Мерцалова)
Раздел 2.
1.Для построения плана механизма на чертеже проводим окружность ОА.
= 
=0,002 (мм)
Где ОА=82,5
2. Определяем длины отрезков, изображающих соотвествующие звенья на кинематической схеме в мм.
(х) 
= 
мм
(у)= 
= 
= 38,5 (мм)
Определяем диаметр окружности ВС:
(ВС) = 
= 
= 120 (мм)
Определяем длину отрезка CD:
(CD)= 
= 
(мм)
CD-BC = 190 (мм)
CD+BC = 430 (мм)
Строим совмещенные планы механизма с вращающейся кулисой, начиная с его крайних положений.
Траектории точек А (окружность радиуса ОА) точки 
и 
делят на 2 цикла: точки , 
, 
, 
– положения рабочего хода.
точки 
– положения холостого хода
Раздел 2.2
Определение скоростей характерных точек звеньев механизма.
Определяем скорость точки А, принадлежащей кривошипу 1 ( 
)
= 
·loa = 27·0,165 = 4,46 м/с
Для построения планов скоростей выбираем масштабный коеффициент, который в дальнейшем будем использовать в расчете:
= 
= 
= 0,07 
= 63,7
Скорость точки 
, принадлежащей ползуну 2 будет:
= = 
Где 
перпендикулярно ОА в сторону 
.
– параллельно АВ
=0
– перпендикулярно АВ
Строим планы скоростей для 8-ми положений механизма
Определяем скорость точки С испольуя теорему о подобии.
= 
= 
= 64 
= 52,6
= = 64 
= 53
= = 58 
= 56,1
= = 58 
= 80,9
= = 60 
= 160
= = 57 
= =
= =
Определяем скорость точки 
.
Где 
– известно.
– перпендикулярно 
на кинематической схеме механизма.
– горизонтально
Истинные значения скоростей заносим в таблицу 2.1
| № | .  = .
| =. 
| 
|
|
| 
|
Определяем угловые скорости звеньев по формулам:
= . 
АВ 
= 
Значения угловых скоростей заносим в таблицу 2.2
| № положения | 1. | 2. | 3. | 4. | 5. | 6. | 7. | 8. |
 р/c
| ||||||||
|
| ||||||||
|
|
Раздел 2.3
Определение ускорений характерных точек звеньев механизма.
Определяем ускорение точки 
:
(м/ 
)
=
Для построения плана ускорений выбираем масштабный коэффициент ускорений:
= 
= =
Определение ускорений точки 
.
= + 
+ 
где 
- параллельно ОА, от точки А до точки О
= 2 , (м/с)
положение 1:
= 2
положение 7:
= 2
Определим длины отрезков, отображающих Кореолисово ускорение, составляющее ускорение:
положение 1:
= 
=
положение 7:
= =
где:
–направлен перпендикулярно к оси кулисы в сторону .
= 
В + 
+ 
В = 0
= 
: м/
– параллельно точке АВ, А 
В
– перпендикулярно АВ
положение 1:
= 
= =
= = 
=
положение 7:
= = =
= = =
Определяем ускорение точки С, используя теорему о подобии:
= 
положение 1:
= =
положение 7:
= =
Определяем положение точки D.
= = 
+ 
+ 
– известно
= 
( 
= 
(мм)
DC от D к точке С
положение 1:
= =
= =
положение 7:
= =
= =
- DC
– горизонтально
Истинные значения ускорений , м/ 
заносим в таблицу 2.3
|
|
| 
|
|
| 
| 
|
| 
| 
| 
| |
| № пол. | |||||||||||
| 1. | |||||||||||
| 7. |
Определяем угловые ускорения звеньев:
(р/ )
= 
(р/ )
для положения 1:
=
= =
для положения 7:
=
= =
Полученные значения угловых ускорений р/ заносим в табл. 1.4
| № пол. | 
|
|
| 1. | ||
| 7. |
Силовой анализ механизма
= 
=
=
=
=
=
=
=
= 
=
=
Определяем силы действующие на звенья механизма:
- силы тяжести: 9,81
= 
g ; Н
- силы инерции:
= 
; Н
Полученное значение силы моментов заносим в таблицу 3.1
Таблица 3.1
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|
) =0
CD 
- 
- 
=0
= 
=
Определяем реакции 
) из условия:
= 0
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
=0
Выбираем масштабный коэффициент группы:
= 20 
+ + + 
+ + 
=0
Результаты анализа группы 4-5:
=
=
=
Силовой анализ группы 2-3
Определяем реакцию 
из условия:
= 0
- 
+ AB = 0 |
= 
=
Определяем реакцию 
из условия:
= 0
+ + + 
=0
Выбираем масштабный коэффициент группы:
= 20
Силовой анализ группы 0.1
Определяем уравновешивающую силу 
из условия:
)= 0
+ 
=0
= 
=
Определяем реакцию 
из условия:
)= 0
+ 
+ =0
= 10
Из плана сил группы 0.1 получаем:
=
Пункт 3.3
Определение уравновешивающей силы по методу Н.С Жуковского
(рычаг Жуковского)
План скоростей положения 1 поворачиваем на 
относительно полюса плана. В характерных точках плана, прикладывая силы тяжести, силы инерции, силу производственного сопротивления (ППС).
Моменты сил инерции представляем в виде пары сил.
= 
= 
=
Силы и прикладываем в точках Р и 
.
Перпендикулярно отрезку ( 
) в разные стороны, учитыая моменты 
.
= 
= 
=
Силы и прикладываем в точках C и D повернутого плана скоростей, перпендикулярно CD в разные стороны.
Учитывая направление момента 
составляем уравнение равновесия статики (уравновешивающих моментов)всех сил относительно полса Р.
В точке 
перпендикулярно отрезку 
прикладывается уравновешивающая сила 
.
Полученное уравнение моментов решаем относительно 
.
+ 
- 
- 
+ 
(cd)- 
- ( 
)+ 
( 
)=0
Раздел 4.
Расчет параметров махового колеса (метод Мерцалова)
=
=
=
=
=
Строим диаграмму силы производственного сопротивления = 
.
Для этого выбираем масштабный коэффициент:
= 
Роль - отображение тактической высоты.
= 
=
где х= 200 мм.
Определяем величину момента приведенного в 8-ми положениях механизма по формуле:
= 
=
Полученное значение 
заносим в таблицу 4.1
|
| ||||||||
|
| ||||||||
|
|
Для построения диаграммы момента приведенного выбираем:
= = 
Графически интегрируя диаграмму :
= 
)
Строим график работающих сил производственных сопротивлений и движущих сил.
Графическое интегрирование проводим при:
Н = 50 (мм) – полюсное расстояние
= 
= 
=
Графически вычитая из диаграммы 
диаграмму 
(разность ординат) строим график приращения кинетической энергии механизма с маховиком.
( 
)
Определяем кинетическую инерцию звеньев механизма:
= 
= 
=
= 
=
= 
=
= 
Полученные значения кинетической энергии заносим в таблицу 4.2
| № | ||||||||
| ||||||||
|
| ||||||||
| ||||||||
|
| ||||||||
|
| ||||||||
|
| ||||||||
|
Для построения диаграммы:
= 
( )
Выбираем масштабный коэффициент:
= =
На диаграммной сетке графика строим диаграмму приращения кинетической энергии с маховиком.
=ab 
=
D= 
=
=
D= 
=
Диаметр маховика принимаем :
D= мм
По полученным размерам вычерчиваем эскиз обода маховика:
В= 
= мм
Н= 
=мм
Раздел 5.