Для визначення точки с використаємо теорему подібності. Для цього з полюсу проводимо відрізок, паралельний відрізку Pvа3, але напрямлений в іншу сторону. Довжина даного відрізка становить:

мм.

VС= PvсV=215,7030,005=1,0758 м/с

Для визначення швидкості руху повзуна 5, складаємо і розв’язуємо графічно систему рівнянь: . Останнє рівняння складане на підставі того, що рух ланки 4 є складним і складається з переносного руху ланки 5 і відносного руху ланки 4 відносно 5.

Розв’язуємо графічно систему рівнянь і отримуємо невідомі швидкості:

З точки с проводимо пряму перпендикулярну DC, а з полюсу проводимо пряму, паралельну горизонталі. Точка перетину цих прямих буде точкою D.

З плану швидкостей знайдемо швидкості всіх точок, а також швидкості центрів мас відповідних ланок.

VD= PvdV=208,8810,005=1,044 м/с

Враховуючи, що центри мас знаходяться в геометричних центрах відповідних ланок і використавши теорему подібності одержуємо:

VS1= Pvs1V=0,89210,5=0,446 м/с;

VS3= Pvs3V=107,8510,005=0,5392 м/с;

Кутові швидкості становлять:

Аналогічно будуємо плани швидкостей для всіх 12 положень механізму. Обчислені величини лінійних та кутових швидкостей ланок заносимо в таблицю .1.

Плани швидкостей представлені в графічній частині курсового проекту.

Таблиця .1- Результати кінематичного розрахунку важільного механізму |

Vc | Vcd | Vd | w3 | w4 | VS3 |

VS4

м/с | С-1 | м/с

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

2.5 Побудова графіка зведених моментів сил опору в залежності від кута повороту вхідної ланки

Для побудови графіка вибираємо систему координат Мзв-. По осі абсцис відкладаємо відрізок ОМ =240 мм. Масштабний коефіцієнт становить:

Визначаємо числові значення зведеного моменту сил корисного опору та ваги за формулою: , де - сила опору, кН; - швидкість останньої ланки, м/с; - кутова швидкість кривошипа, с-1,

Результати заносимо в таблицю 2.3. Знак мінус у формулі означає, що вектор сили і вектор швидкості точки її прикладання мають протилежні напрямки.

Розбиваємо відрізок ОМ на 12 рівних частин і нумеруємо їх 1,2,...,12. визначаємо масштабний коефіцієнт осі ординат: , де

(Мзв)найб – найбільший момент із 12 порахованих;

Yнайб – найбільша ордината графіка.

Отже,

Ординати графіка визначаємо по формулі: .

Отримані результати заносимо в таблицю 2.2.

Таблиця .2- Розрахунок зведеного моменту

Положення | VD, м/с | Р, Н | Мзв | іі/(Мзв)

0 | 0 | 0 | 0 | 0

1 | 0,589 | 0 | 0 | 0

2 | 0,93 | 1800 | 225,1549 | 56,28874

3 | 1,097 | 1800 | 265,586 | 66,3965

4 | 1,117 | 1800 | 270,428 | 67,60701

5 | 1,029 | 1800 | 249,1231 | 62,28076

6 | 0,85 | 1800 | 205,7868 | 51,44669

7 | 0,508 | 0 | 0 | 0

8 | -0,236 | 0 | 0 | 0

9 | -1,715 | 0 | 0 | 0

10 | -2,905 | 0 | 0 | 0

11 | -1,272 | 0 | 0 | 0

12 | 0 | 0 | 0 | 0

Будуємо графік зведеного моменту в залежності від кута повороту кривошипу для одного циклу усталеного режиму роботу машини, який відповідає одному повному оберту кривошипу. Вибираємо Декартову систему координат, по осі ординат відкладаємо момент МзвO(), а по осі абсцис кут повороту кривошипу. Від точки О відкладаємо відрізок ОМ, який ділимо на 12 рівних частин і одержані точки позначаємо 1,2,3 і т.д. Через точки 0,1,2… і т.д. осі абсцис графіка проводимо ординатні лінії. Одержані точки сполучаємо плавною кривою і отримуємо графік МзвO().

2.6 Побудова графіків робіт

Побудувавши графік сумарного зведеного моменту сил опору і сил ваги викреслюємо графік роботи сил опору і сил ваги. Для цього вибираємо нову систему координат і відкладаємо по осі абсцис відрізок ОМ і розбиваємо його на 12 рівних частин. На графіку моментів вісь абсцис продовжуємо вліво і відкладаємо полюсну відстань РО. Сам графік робіт одержується графічним інтегруванням графіка .

500,02624=5,24 Дж/мм.

Відкладаємо одержані точки, з’єднуємо їх плавною кривою і отримуємо графік А0(). Будуючи графік роботи рушійних сил прикладених до машини, нехтуємо при цьому залежністю рушійного моменту двигуна від кутової швидкості обертання його вала, тобто вважаємо, що зведений момент рушійних сил прикладений із сторони двигуна до вхідної ланки машини є постійною величиною. також вважаємо, що момент опору прикладений із сторони робочої машини до колін вала є постійною величиною. Враховуємо і те, що при установленому режимі руху машини за 1 цикл робота сил опору дорівнює роботі рушійних сил, тобто IАоI=Ар. При постійному зведеному моментові робота рушійних сил буде лінійною функцією кута повороту кривошипа , а при I Ао+GI=Ар за цикл ця функція повинна проходити через точку 12’’. При цьому 12-12’’=/12-12’/.

Диференціюємо побудований графік Ар() і одержуємо графік зведеного моменту рушійних сил. Через полюс Р проводимо лінію паралельну Ар() до перетину з віссю ординат. Через отриману точку О* проводимо лінію паралельно осі абсцис. Ця лінія і є графіком .

Величина його становить:

2.7 Побудова діаграми приросту кінетичної енергії

Після побудови графіків робіт будуємо графік приросту кінетичної енергії машини. Для побудови цього графіку необхідно алгебраїчно скласти ординати графіків робіт АO() і Ар().

Таблиця 2.3- Ординати графіка Т-

Положення | Т | іі/ (Т)

Дж | мм

0 | 0 | 0

1 | 58,0051 | 11,06968

2 | 34,62304 | 6,60745

3 | -40,6031 | -7,74868

4 | -124,813 | -23,8192

5 | -202,604 | -38,6649

6 | -267,607 | -51,0701

7 | -290,025 | -55,3484

8 | -232,02 | -44,2787

9 | -174,015 | -33,209

10 | -116,01 | -22,1394

11 | -58,0051 | -11,0697

0 | 0 | 0

Вибираємо нову систему координат, по осі ординат відкладаємо приріст кінетичної енергії машини