Условие задачи
Найти приведенный момент инерции кривошипно-ползунного механизма (звеномприведения является кривошип) (рис. 4).
Масса кривошипа 1 = 1 кг; масса шатуна = 2 кг; масса ползуна 3 = 3 кг; момент инерции кривошипа 1 относительно оси, проходящей через кинематическую пару А, ; момент инерции шатуна 2 относительно оси, проходящей через центр масс шатуна
В точке шатуна приложена сила , направленная вертикально вверх, и равная по модулю ; к ползуну приложена сила , направленная горизонтально вправо, и равная по модулю .
Скорость центра масс кривошипа 1, к которой приложена сила тяжести , направлена под углом к силе, а модуль скорости равен: ; скорость точки шатуна 2, к которой приложена сила , направлена под углом к силе, а модуль скорости равен: ; скорость центра масс шатуна 2, к которой приложена сила тяжести , направлена под углом к силе, а модуль скорости равен: ; скорость ползуна 3, к которой приложена сила , направлена под углом к силе, а модуль скорости равен:
Очевидно, что угол между силой тяжести и скоростью ползуна равен
Рис. 4. Замена кривошипно-ползунного механизма динамической моделью
Ответ
Звеном приведения является кривошип АВ, точкой приведения - точка В.
Приведенный момент инерции может быть определен по формуле:
,
где Еi - сумма кинетических энергий звеньев, массы которых приводятся к звену приведения; п = 1- угловая скорость звена приведения (кривошипа АВ), или в развернутом виде: