Приведение внеших сил и сил тяжести
Приведем движущие силы к начальному звену:
,
откуда:
,
откуда:
Вычислим приведенный момент в положении 1/ механизма:
Результаты расчета для всех 16 положений приведены в таблице 3.2.
На основе расчетов построим график , вычислив масштабные коэффициенты:
Таблица 3.3.
Приведенные моменты движущих сил
Звено №3 | Звено №5 | Mд, Н | YM, мм | |||||||||||
№п | такт | УF, мм | F3, Н | S'c, мм | cosα3 | M3, Нм | такт | УF, мм | F5, Н | S'e, мм | cosα5 | M5, Нм | ||
29265,6 | ||||||||||||||
1' | 0,012964 | 632,3418 | 0,125 | 152,425 | 0,012964 | -1 | -1,97607 | 630,3658 | 59,15595 | |||||
20,83 | 25400,1 | 0,028566 | 725,5671 | 0,25 | 304,85 | 0,019247 | -1 | -5,86746 | 719,6997 | 67,53938 | ||||
7,55 | 9206,47 | 0,03381 | 311,273 | 2,07 | 2524,158 | 0,03381 | -1 | -85,3424 | 225,9306 | 21,20219 | ||||
1,33 | 1621,802 | 0,019257 | 31,23085 | 8,75 | 10669,75 | 0,02858 | -1 | -304,944 | -273,714 | -25,6863 | ||||
0,019257 | 29265,6 | |||||||||||||
5' | 0,012964 | 0,012964 | 632,3418 | 632,3418 | 59,34139 | |||||||||
0,019247 | 20,83 | 25400,1 | 0,028566 | 725,5671 | 725,5671 | 68,09001 | ||||||||
0,03381 | 7,55 | 9206,47 | 0,03381 | 311,273 | 311,273 | 29,21105 | ||||||||
0,02858 | 1,33 | 1621,802 | 0,019257 | 31,23085 | 31,23085 | 2,930823 | ||||||||
0,012964 | 0,019247 | |||||||||||||
0,03381 | 0,03381 | |||||||||||||
0,019257 | 0,02858 | |||||||||||||
0,25 | 304,85 | 0,012964 | -1 | -3,95214 | 0,012964 | -3,95214 | -0,37088 | |||||||
2,07 | 2524,158 | 0,019247 | -1 | -48,5826 | 0,028566 | -48,5826 | -4,55918 | |||||||
8,75 | 10669,75 | 0,02858 | -1 | -304,944 | 0,019257 | -304,944 | -28,6172 | |||||||
29265,6 |
Определим приведенные моменты от сил тяжести по формуле:
.
Приведенный момент от силы тяжести определяется аналогично моменту силы сопротивления,
где α2 = угол между G2 и S2 =260 13’ ;
α3= угол между G3 и S3 =900;
α4 = угол между G4 и S4 =1530 47’;
α5= угол между G5 и S5 =900 ;
G2 =m2 g = 1,4 9,81 = 13,734 Н;
G3 =m3 g = 0,95 9,81 = 9,319 Н;
G4 =m4 g = 1,4 9,81 = 13,734 Н;
G5 =m5 g = 0,95 9,81 = 9,319 Н.
Углы измеряем на плане аналогов скоростей и так как косинус - функция четная, то измерять можно и по ω и против. Для положения 1’
Аналогично проводим расчет с помощью таблицы 3.3 для всех положений механизма. Так как поршни двигаются горизонтально, то угол α всегда будет равен 900, а cosα = 0, то произведения и будут равны 0 и в расчет их можно не включать.
Строим график с учетом масштабного коэффициента Нм/мм.
Таблица 3.4.
Суммарный приведенный момент
Параметры | Номера положений | ||||||||||||||||||
1' | 5' | ||||||||||||||||||
α2, град | 26,13 | 56,31 | 126,38 | 126,4 | 153,47 | 56,31 | 56,31 | 126,38 | 126,4 | 56,31 | |||||||||
S's2, мм | 0,0237 | 0,0251 | 0,0303 | 0,0338 | 0,0281 | 0,02366 | 0,02513 | 0,02805 | 0,03381 | 0,0304 | 0,02366 | 0,0303 | 0,03381 | 0,02806 | 0,0237 | 0,0251 | 0,028 | 0,0237 | |
G2Ss2cosa2 | 0,325 | 0,3098 | 0,2311 | -0,2287 | -0,325 | -0,2049 | -0,4155 | 0,2312 | 0,32495 | -9E-05 | -0,2287 | -0,325 | -0,205 | 0,1802 | |||||
α 4, град | 153,47 | 126,38 | 26,13 | 26,13 | 26,13 | 126,4 | 126,38 | 26,13 | 26,13 | 126,4 | |||||||||
S's4, мм | 0,0237 | 0,0251 | 0,028 | 0,0338 | 0,0304 | 0,02366 | 0,02513 | 0,03034 | 0,03381 | 0,0281 | 0,02366 | 0,028 | 0,03381 | 0,03036 | 0,0237 | 0,0251 | 0,0303 | 0,0281 | 0,02366 |
G4Ss4cosa4 | -0,325 | -0,3088 | -0,229 | 0,3743 | 0,32495 | 0,30981 | 0,41688 | -0,2288 | -0,325 | -9E-05 | 0,37429 | 0,325 | 0,3098 | -0,229 | -7E-05 | ||||
MGпр, Нм | 0,001 | 0,0025 | 0,1456 | 0,10495 | 0,00135 | 2,7E-08 | -0,0002 | 3E-08 | 0,1049 | -0,049 | |||||||||
M.дпр, Нм | 630,37 | 719,7 | 225,93 | -273,71 | 632,342 | 725,567 | 311,273 | 31,231 | -3,952 | -48,58 | -304,9 | ||||||||
MSпр, Нм | 630,37 | 719,7 | 225,93 | -273,57 | 632,447 | 725,567 | 311,274 | 31,231 | 2,7E-08 | -0,0002 | 3E-08 | -3,847 | -48,58 | -305 | |||||
YMG, мм | 0,1006 | 0,2489 | 14,559 | 10,4948 | 0,13538 | 2,7E-06 | -0,0189 | 3E-06 | 10,495 | -4,859 | |||||||||
YMS, мм | 85,975 | 98,159 | 30,814 | -37,312 | 86,2584 | 98,959 | 42,4542 | 4,2595 | 3,7E-09 | -3E-05 | 4E-09 | -0,525 | -6,626 | -41,6 |
3.5. Определение работ сил сопротивления и движущих сил
Работу от сил сопротивления и сил тяжести можно получить, если проинтегрировать суммарный момент. Так графики приведенного момента движущих сил и суммарного момента совпадают, так как приведенный момент сил тяжести мал и в масштабе не откладывается.
Проинтегрировав график суммарного мрмента, получим работу сил сопротивления суммарную с учетом сил тяжести.
Масштабный коэффициент работы получим:
=25,07 Дж/мм,
где Н =30 мм - полюсное расстояние.