Определение угловой скорости маховика

Содержание

Слайд 2

1.Рассмотрим движение механической системы, в которую входят: маховик 1, кулиса 2

1.Рассмотрим движение механической системы, в которую входят: маховик 1, кулиса 2

и каток 3.

2.Установим внешние силы, действующие на выбранный объект.

которые перпендикулярны плоскости чертежа, так как кулисный механизм расположен в горизонтальной плоскости .

Активные силы

Слайд 3

Реакции связей

Реакции связей

Слайд 4

3.Для определения угловой скорости маховика воспользуемся теоремой об изменении кинетической энергии

3.Для определения угловой скорости маховика воспользуемся теоремой об изменении кинетической энергии

в интегральной форме

где

Так как по условию задачи механизм приводится в движение из состояния покоя, то

Так как система состоит из абсолютно твердых тел, то работа внутренних сил равна нулю

Слайд 5

3.1.Вычислим кинетическую энергию механической системы. Кинетическая энергия вращающегося маховика вычисляется по

3.1.Вычислим кинетическую энергию механической системы.

Кинетическая энергия вращающегося маховика вычисляется по

формуле

Кулиса совершает поступательное движение, следовательно

Кинетическая энергия катка, совершающего плоское движение:

Слайд 6

Момент инерции маховика относительно оси вращения определяется формулой Момент инерции катка вычисляется по формуле

Момент инерции маховика относительно оси вращения определяется формулой

Момент инерции катка вычисляется

по формуле
Слайд 7

В результате кинематического анализа была установлена связь между скоростями звеньев механизма. Имеем

В результате кинематического анализа была установлена связь между скоростями звеньев механизма.

Имеем

Слайд 8

После тождественных преобразований кинетическая энергия системы определяется равенством: где и

После тождественных преобразований кинетическая энергия системы определяется равенством:

где

и

Слайд 9

3.2. Вычислим работу внешних сил, действующих на систему, при повороте маховика на угол φ*.

3.2. Вычислим работу внешних сил, действующих на систему, при повороте маховика

на угол φ*.
Слайд 10

так как силы перпендикулярны перемещению. так как силы приложены к неподвижным

так как силы перпендикулярны перемещению.

так как силы приложены к неподвижным

точкам ? и ?.

так как силы приложены к мгновенному центру скоростей.

Слайд 11

Вычислим работу вращающего момента ?Д при повороте маховика на угол φ*.

Вычислим работу вращающего момента ?Д при повороте маховика на угол φ*.


Элементарная работа определяется равенством:

Работа при повороте маховика на угол φ*

Слайд 12

Учитывая, что Подставим выражения, полученные для вычисления кинетической энергии и работы

Учитывая, что

Подставим выражения, полученные для вычисления кинетической энергии и работы внешних

сил, в теорему об изменении кинетической энергии

имеем

Подставляя числовые значения, получаем