Курсовая работа: Теория механизмов и машин

5.5  Методика построения диаграммы энергомасс (кривой Виттенбауэра) и нахождения по ней момента инерции маховика

Диаграмму энергомасс (зависимость ) строят по точкам, используя уже построенные диаграммы изменений кинетической энергии механизма и приведенного момента инерции. Значения этих параметров можно брать из графиков без изменений.

К кривой Виттенбауэра проводят две касательные сверху и снизу. Углы наклона этих линий определяют по формулам:

где  - квадрат средней скорости кривошипа;

 - заданный коэффициент неравномерности хода.

Касательно к диаграмме под углом  к горизонтали проводим сверху, а под углом  - снизу.

Данные касательные пересекут ось  в точках А и В. Измеряем величину отрезка  и находим момент инерции маховика.

5.6  Определение конструктивных размеров маховика

Маховик выполняется, как колесо с массивным ободом. Пренебрегая массой спиц и ступицы, имеем:

,

где  - масса обода, кг;

 - средний диаметр обода, м.

Расчет будем проводить методом последовательных приближений. В первом приближении конструктивно задаемся средним диаметром  в пять раз большим длины кривошипа

,

тогда

Массу маховика выражаем через его размеры

,

где  - удельный вес материала маховика (чугун).

Обычно принимают величину  (рис. 5.1), тогда

Откуда находим

Полученный размер должен ориентировочно равен

Условие не выполняется, поэтому изменяем  до 0,35 м

Рис. 5.1

Условие выполняется. Находим остальные размеры.

5.7  Определение угловой скорости кривошипа за цикл

Определяем угловую скорость кривошипа в зависимости от угла поворота:

где , - значение приведенного момента инерции и изменения кинетической энергии в точке, где касательная, проведенная под углом , касается кривой Виттенбауэра;

,  - текущие значения приведенного момента инерции и изменения кинетической энергии, которые снимаются с диаграммы Виттенбауэра;

- определяется по формуле:

=

Результаты расчетов сведены в таблицу

Таблица 5.3

Полож.	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
I	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05
T	1,14	1,14	1,14	1,14	1,14	1,14	1,14	1,14	1,14	1,14	1,14	1,14
[IП]	33,39	30,17	24,65	33,10	47,05	43,48	28,53	25,53	32,29	32,27	27,35	28,70
IП	1,67	1,51	1,23	1,65	2,35	2,17	1,43	1,28	1,61	1,61	1,37	1,43
T]	0,00	-9,26	-18,79	-24,17	-31,41	-40,44	-39,39	-30,13	-20,86	-11,59	-3,03	2,10
T	0,00	-10,58	-21,47	-27,62	-35,90	-46,22	-45,02	-34,43	-23,84	-13,25	-3,47	2,40
IП max=IП1	1,23	1,23	1,23	1,23	1,23	1,23	1,23	1,23	1,23	1,23	1,23	1,23
Tmax=T1	-10,58	-10,58	-10,58	-10,58	-10,58	-10,58	-10,58	-10,58	-10,58	-10,58	-10,58	-10,58
CP	16	16	16	16	16	16	16	16	16	16	16	16
	1/5	1/5	1/5	1/5	1/5	1/5	1/5	1/5	1/5	1/5	1/5	1/5
2max	307,2	307,2	307,2	307,2	307,2	307,2	307,2	307,2	307,2	307,2	307,2	307,2
Iмахов	1,37	1,37	1,37	1,37	1,37	1,37	1,37	1,37	1,37	1,37	1,37	1,37
i	16,43	16,66	17,28	15,90	14,18	14,33	16,16	16,85	16,09	16,31	17,23	17,15

Определив для 12 положений угловую скорость кривошипа строим график зависимости . На графике показываем значения  и .

Литература

1.  Артоболевский И.И., Теория механизмов и машин.- М.: Наука, 1975.

2.  Баранов Г.Г. Курс теории механизмов и машин.- М.: Машиностроение, 1967.- 170 с.

3.  Кореняко А.С. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин. - Киев: Вища школа,1975. – 153 с.

4.  Левитская О.Н., Левитский Н.И. Курс теории механизмов и машин.- М.: Машиностроение, 1985. – 291 с.