2.7 Побудова графіків зведених моментів сил опору,

графіків робіт та зміни кінетичної енергії

Будуємо графіки зведених моментів сил корисного опору , . З цією метою вибираємо декартову систему координат, по осі ординат відкладаємо моменти , а по осі абсцис кут повороту кривошипа. Від точки по осі абсцис відкладаємо відрізок . Масштабний коефіцієнт осі абсцис дорівнює

.

Відрізок ділимо на дванадцять рівних частин і одержані точки позначаємо 1, 2, 3 і т.д. Масштабний коефіцієнт осі ординат

.

Обчислюємо ординати графіка, користуючись одержаними з допомогою ЕОМ значеннями моментів

;

.

Результати обчислень ординат зводимо в таблицю 2.1.

Таблиця 2.1 – Ординати графіків зведених моментів

Номер положення механізму | 0; 12 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11

Ординати графіків , мм. | 0 | 0 | 65.9 | 86.9 | 98.9 | 96.3 | 71.7 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0

Через точки 1, 2, 3 і т.д. осі абсцис графіка проводимо ординатні лінії і відкладаємо по них знайдені ординати. Одержані точки сполучаємо плавними кривими і одержуємо графік .

Далі будуємо графік роботи сил опору в залежності від кута повороту кривошипа. Для цього вибираємо нову систему координат. Вісь ординат є віссю робіт сил опору, а вісь абсцис віссю кута . Від точки цієї осі, як і на попередньому графіку відкладаємо відрізок , ділимо його на 12 рівних частин, одержані точки позначаємо 1, 2, 3 і т.д. Масштабний коефіцієнт осі абсцис такий же як і на графіку , масштабний коефіцієнт роботи дорівнює

;

,

.

Результати обчислення заносимо в таблицю 2.2.

Таблиця 2.2 – Ординати графіків робіт сил опору

Номер положення механізму | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12

Ординати графіка , мм | 0 | 0 | 10.7 | 28.4 | 50.1 | 72.9 | 92.8 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100

Зведений момент рушійних сил , який прикладений зі сторони двигуна до кривошипа, вважаємо постійною величиною. В такому разі графік роботи рушійних сил – лінійна функція, яка проходить через початок координат. Так як за 1 цикл усталеного режиму роботи машини, то для побудови графіка роботи необхідно виміряти ординату 12–12’ графіка роботи сил опору і відкласти її від точки 12 осі абсцис по перпендикуляру до неї вверх. Одержану точку 12” потрібно сполучити з точкою . Побудований відрізок прямої є графіком роботи . .

Далі диференціюємо графік роботи . Через полюс полюсної відстані (графік моментів) проводимо пряму паралельну прямій до перетину з віссю ординат в точці . Графік зведеного моменту рушійних сил – це пряма, яка проходить через точку паралельно осі абсцис. Величина цього моменту дорівнює .

Вибираємо нову систему координат. По осі ординат будемо відкладати приріст кінетичної енергії машини , а по осі абсцис – кут повороту кривошипа. Точки 1, 2, 3 і т.д. по осі абсцис знаходяться так же, як і на попередніх графіках. Масштабний коефіцієнт осі абсцис залишається незмінним: . Приріст кінетичної енергії в кожному положенні машини дорівнює алгебраїчній сумі робіт і , а тому ординати графіка визначаємо в результаті алгебраїчного сумування ординат графіків і . Відклавши знайдені ординати в кожному положенні механізму і сполучивши отримані точки плавною кривою, одержуємо графік приросту кінетичної енергії механізму . Масштабний коефіцієнт осі ординат графіка .

2.8 Побудова графіка зведеного моменту інерції механізму

Будуємо графік зведеного моменту інерції механізму . Для цього вибираємо систему координат . По осі абсцис відкладаємо відрізок , розбиваємо його на 12 рівних частин і одержані точки позначаємо 1, 2, 3 і т.д. Масштабний коефіцієнт осі абсцис , масштабний коефіцієнт осі ординат .

Обчислюємо ординати графіка .

Результати обчислень ординат зводимо в таблицю 2.3

Таблиця 2.3 – Ординати графіка зведеного моменту інерції

Номер положення механізму | 0; 12 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11

Ордината графіка, мм | 8.5 | 9.9 | 16 | 23 | 28 | 27 | 18 | 8.5 | 26 | 90 | 75 | 22

Сполучаємо плавною кривою і отримуємо графік .

2.9 Побудова діаграми енергоінерції

Діаграма енергоінерції – це графічна функціональна залежність . Її побудову ведемо в системі координат . Масштабний коефіцієнт осі ординат діаграми приймається рівним , а масштабний коефіцієнт осі абсцис . Знаходимо за допомогою відомих масштабних коефіцієнтів точки в кожному з 12 положень механізму і сполучаємо їх плавною кривою. Діаграма енергоінерції побудована.

2.10 Визначення і порівняння

До плану швидкостей прикладаємо всі сили ваги , , , повернутим на кут 90? за годинниковою стрілкою. Силу прикладаємо в точці , – в точці , прикладаємо в точці , – в точці .

До точки прикладаємо зрівноважуючи силу . Визначаємо цю силу.

;

;

;

;

;

;

.

Знаходимо зрівноважуючий момент

.

Похибку не обчислюємо, оскільки при виконанні розрахунків програмою не було враховано сил ваги.

2.11 Визначення зведеного моменту інерції і порівняння

Зведений момент інерції можна розрахувати з плану швидкостей.