Исследование рычажного механизма - Курсовой проект
Рассмотрим группу I. Активные и пассивные силы, действующие на группу I
Уравнения кинетостатики группы I
Из этих уравнений найдем
Построим графики и
для
Для осуществления проверки с помощью уравнения Даламбера-Лагранжа, из которого следует, что элементарная работа всех активных сил и сил инерции на элементарном перемещении равна нулю, построим на одном графике величины и
Динамическое исследование
Целью динамического исследования является изучение динамических процессов. Функциональными частями динамической модели машины являются двигатель и потребитель энергии (механизм). Для двигателя определяется обобщенная движущая сила, для механизма – приведенные моменты инерции и сопротивления.
Выражение для приведенного момента инерции находится из уравнения Даламбера-Лагранжа , где
- обобщенная движущая сила,
- обобщенная сила сопротивления, следующим образом. Составляется уравнение для кинетической энергии
и выносится за скобки половина квадрата производной входной координаты. Оставшееся в скобках выражение – приведенный момент инерции.
Обобщенная сила сопротивления в нашем случае имеет размерность момента, и называется приведенным моментом сопротивления. Найдем его из уравнения для работы активных сил
Разложим найденные функции в ряд Фурье с точностью до 5-й гармоники. Для коэффициентов ряда Фурье функций и
на отрезке
Получаем
Для сравнения построим на одном графике величины и
, а также
и
для
с шагом
Выбор двигателя производится согласно требованию: мощность двигателя должна быть не меньше средней мощности потребляемой механизмом.
Для нашего механизма , поэтому выбираем двигатель со следующими характеристиками
;
;
;
;
;
;
;
Для данных значений найдем
;
;
;
;
;
;
;
;
;
Определим возмущающий момент в виде разложения в ряд Фурье. Поскольку нам известна средняя скорость вращения вала кривошипа , то
;
;
;
, тогда
Построим график