Пример определения момента инерции махового колеса

Механические характеристики сил технологических сопротивлений некоторых механизмов представляющих собой чередующиеся периоды резкого повышения и снижения усилий. К механизмам, обладающим так называемой ударной нагрузкой, относятся дробилки, прессы, поршневые насосы и другие. Резкие изменения усилий вызывают изменение кинематических параметров звеньев. Искусственное увеличение момента инерции привода путем установки маховика способствует выравниванию изменения угловой скорости ведущего звена механизма.

При выполнении расчетов по методу Н.И. Мерцалова необходимо прежде всего знать требуемый коэффициент неравномерности движения δ, а также среднюю угловую скорость звена, на которое будет установлен маховик. Кроме того должны быть представлены все сведения о силах производственных сопротивлений и движущих силах.

В дальнейшем расчетные данные привязаны к кинематической схеме механизма с двойным ходом ползуна (рис. 2.35).

Пусть сила сопротивления, приложенная к ползуну E (рис. 2.35) равна = 100 Н. Найдем приведенный к кривошипу OA момент от приведенной силы на основании равенства элементарных работ на кривошипе от момента приведенных сил и ползуне от производственных сопротивлений. Из равенства работ следует, что

. (4.22)

Значения аналогов скорости ползуна E для данного механизма приведены в табл. 2.3. Тут же из таблицы видно, что ползун движется навстречу силе производственных сопротивлений между положениями кривошипа и . Следовательно, приведенный момент силы сопротивлений существует между теми же положениями.

Например, при φ = 90°, = 0 и = 0; при φ = 120°, нм. Расчетные значения модулей приведенных моментов сил сопротивления приведены в табл. 4.1.

На преодоление приведенного момента силы сопротивления должна быть затрачена работа

.

Приближенные значения приращения работы между дискретными значениями функции (4.22) могут быть подсчитаны по площади на каждом шаге изменения координаты φ. Тогда для приращения работы на интервале имеем

где i = 0, 1, 2,... n – номера точек, рассматриваемого интервала,

n – количество интервалов.

Например, при i = 3, = 90°, = 120°, = 120° – 90° = 30° = рад.

На основании значений моментов таблицы (4.1) получим с шагом Δφ приращение работы сопротивлений на интервале

Дж

Если i = 4, то = 120°, = 150°. Приращение работы

Дж

Таблица 4.1