В зависимости от положения кривошипа

ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ РАЗМЕРЫ ЗВЕНЬЕВ, ПЛАН ПОЛОЖЕНИЙ МЕХАНИЗМА

Радиус кривошипа механизма находится по формуле:

 

м.

Масштабный коэффициент для схемы механизма:

 

,

 

где – длина кривошипа на чертеже, принимаем .

Длина шатуна:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

.

Длина шатуна на чертеже:

 

.

 

Построить восемь основных положений кривошипа механизма с интервалом (шагом)

Пронумеровать положения точки А, начиная с , против часовой стрелки через : 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 и 8, т. е. , , , , , , , , .

Известно, что максимальное значение скорости точки В поршня () достигается при таком положении кривошипа, когда он перпендикулярен шатуну, т. е. при углах φ_1' и φ_6': φ_1' ≈ arccos(λ) = arccos(1/4) = 75,5° и φ_6' = 360° – φ_1' = 360° – 75,5° = 284,5°.

Построим на чертеже эти два дополнительных положения кривошипа φ_1' и φ_6', в них ускорение поршня будет минимальным.

Отложить на оси Х точки (0; 8), соответствующие началу хода поршня, для этого необходимо длину кривошипа на чертеже и шатуна наложить на ось Х: .

От точки 0 отложить заданный максимальный ход поршня в масштабе чертежа:

 

.

 

Отложить от точек положения кривошипа 1, 1', 2, 3, 4, 5, 6, 6' и 7 длину шатуна в масштабе чертежа до пересечения с осью Х и нанести на этой оси точки положения поршня : 1 и 7; 1' и 6'; 2 и 6; 3 и 5.

Построить на чертеже длины хода поршня от начальной точки (0, 8):

 

, , , , .

 

Действительная длина хода поршня в метрах при вращении кривошипа коленчатого вала двухтактного двигателя вычисляется по формуле:

,

где – перемещение поршня механизма на чертеже в i- м положении, , при i = 0, 1, 1', 2, 3, 4, 5, 6, 6', 7 и 8.

Например, и т. д.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Значения перемещения поршня при изменении угла положения кривошипа φ от 0 до 360° с шагом ∆φ = 45° проверяются по формуле:

 

 

Например,

и т. д.

 

Полученные значения перемещения поршня (точки В) заносятся в таблицу 1:

 

Перемещение (длина хода) поршня

в зависимости от положения кривошипа

Таблица 1

Положение механизма		(построен.)	(расчет.)
0,8
1	24,9	0,0712	0,0711
1'	60,8	0,1737	0,1734
2	78,9	0,2254	0,225
3	123,9	0,354	0,3539
4		0,4	0,4
5	123,9	0,354	0,3539
6	78,9	0,2254	0,225
6'	60,8	0,1737	0,1734
7	24,9	0,0712	0,0711

 

1.2.СКОРОСТЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ПОРШНЯ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

И УГЛОВАЯ СКОРОСТЬ ШАТУНА

 

Абсолютная скорость точки А кривошипа коленчатого вала (величина постоянная, т. к. ее движение равномерное вращательное):

 

,

 

где – угловая скорость кривошипа,

Масштабный коэффициент плана скоростей механизма:

 

 

где – длина вектора скорости точки А кривошипа на чертеже, принимается, например, 70...100 ; задаемся

Угловая скорость шатуна определяется по формуле:

 

 

Например, угловая скорость шатуна при положении кривошипа в точках 0 и 8:

 

и т. д.

 

Строятся планы скоростей для всех положений кривошипа механизма (см. чертеж), определяются при этом значения угловой скорости шатуна по формуле (см. выше) и полученные значения заносятся в таблицу 2.

Значения скорости точки B поршня механизма при изменении угла положения кривошипа φ от 0 до 360° с шагом ∆φ = 45° проверяются по формуле:

 

.

 

Например,

и т. д.

Полученные значения скорости точки B поршня заносятся в таблицу 2: