Расчет маховика по методу Виттенбауэра

Расчётно-пояснительная записка. Метод Виттенбауэра основан на построении диаграммы изменения кинетической энергии механизма от приведенного момента инерции его звеньев Т = f (I), т. е. диаграммы энергомасс.

Построение диаграммы энергомасс выполняют в такой последовательности.

1. Рассчитываются и строятся графики DА = А_дс –А_пс в той же последовательности, как изложено в пунктах 1 –5 (метод Мерцалова).

2. Определяется приведенный момент инерции механизма по зависимости

(5.36)

где m_i – масса i-го звена, кг;

V_sij – скорость центра масс i-го звена в j-м положении, м;

I_si – момент инерции i-го звена относительно центра масс, кг×м²;

w_iJ – угловая скорость i-го звена в j-м положении, с^–1;

w_п – угловая скорость вала установки маховика, с^–1.

По зависимостям (5.11), (5.12) и (5.13) подсчитывается момент инерции всех звеньев для 12 положений механизма и результаты заносятся в таблицу, аналогичную табл.5.5.

Полученные данные суммируются в каждом положении механизма и определяется величина приведенного момента инерции звеньев механизма в соответствии с формулой (5.36).

3. Выбирается масштаб m_I и по данным табл.5.5 строится график I_п=f(j) изменения приведенного момента инерции за один цикл работы механизма, как показано на рис. 5.6, а .

4. Строится диаграмма энергомасс. Для этого исключается графически параметр j из диаграмм DA = f (j) и I_п = f (j). Описывается последовательность построения диаграммы энергомасс.

Последовательность исключения параметра j из графиков DA = =f(j) и I_п = f(j), построенных для кривошипно-шатунного механизма, показана на рис.5.6 а,б.

5. Определяются углы y_max и y_min наклона касательных к диаграмме энергомасс:

Рис.5.6. Диаграммы изменения: а – приведенного момента инерции;

б – избыточной работы; в – энергомасс за цикл работы.

; (5.37)

. (5.38)

6. Проводятся под этими углами касательные в высшей и низшей точках кривой Виттенбауэра и находится длина отрезка kl, отсекаемого на оси ординат. Искомый момент инерции маховых масс определяется по формуле

. (5.39)

7. Производится расчет размеров и массы маховика так же, как и по методу Н.И. Мерцалова (п. 5.4.1, п.п. 11).