МЕХАНИЗМА
Степень подвижности механизма
n = 3;
р5 = 4; р4 = 0.
.
Структурная группа 2-3
Количество степеней подвижности W2-3 = 3n – 2p5 – p4 = 0 (n = 2, p5 = 3, р4 = 0).
2 вид.
Механизм I класса (ведущее звено)
W = 3n – 2p5 – p4= 1 (n = 1, р5 = 1).
Структурная формула всего механизма
Вывод: Данный механизм II класса.
КИНЕМАТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РЫЧАЖНОГО
МЕХАНИЗМА
Синтез рычажного механизма.
Построение схемы механизма
Согласно исходным данным имеем:
Ø υcp =5,28 м/с;
Ø ;
Ø ℓSmax = 0,12 м.
Определим число оборотов кривошипа n1 и длины звеньев ℓАВ, ℓBC
Масштабный коэффициент схемы механизма
Рассчитаем расстояние до центра масс
Строим механизм в 6- положениях, начиная с крайнего верхнего (согласно заданию).
3.2 Построение планов скоростей
Угловая скорость кривошипа
.
Линейная скорость ползуна
υВ = .
Масштабный коэффициент плана скоростей
.
После построения планов рассчитываем действительные значения скоростей по формулам
; ; .
Полученные значения запишем в таблицу 3.1.
Таблица 3.1- Значения скоростей, угловых скоростей
Параметры | ||||||||||||
vС | 2,8 | 5,4 | 8,28 | 7,8 | 4,9 | 4,9 | 7,9 | 8,28 | 6,0 | 3,6 | ||
vСB | 8,28 | 7,0 | 4,0 | 4,0 | 7,0 | 8,28 | 7,0 | 4,4 | 4,4 | 7,0 | ||
С B | 39,4 | 33,3 | 20,9 | 20,9 | 30,3 | 39,4 | 30,3 | 20,9 | 20,9 | 30,3 |
3.3 Построение планов ускорений
Ускорение точки А (кривошипа)
.
Масштабный коэффициент плана ускорений
.
Запишем векторные уравнения для построения точки В
; .
Рассчитаем нормальные ускорения и их вектора в мм
Для 10-го и 2-го положений Для 3-го положения
; ; .
.
После построения планов рассчитаем действительные значения ускорений.
Данные заносим в таблицу:
Положения | аС (м/с2) | (м/с2) | (м/с2) | ξ СВ (с-2) |
10 | 759 | 930 | 1080 | 4714,3 |
2 | 759 | 930 | 1080 | 4714,3 |
3 | 1142 | 0 | 0 | 0 |
3.4 Построение кинематических диаграмм ползуна С
3.4.1. Диаграмму перемещения строим в масштабе mS = mℓ..
3.4.2. Диаграммы скорости и ускорения строим методом графического дифференцирования с помощью хорд.
3.4.3. После построения диаграмм рассчитываем их масштабные коэффициенты
; ;
; .
4 РАСЧЁТ МАХОВИКА
4.1 Расчёт сил давления газа на поршень
Рассчитываем индикаторное давление для 12 положений. Согласно заданию максимальное индикаторное давление рmax = 3,8 МПа или рmax = 3,8 · 106 Па. Имеем:
Такт расширения Такт впуска
0) ; 6) ;
1) ; 7) ;
2) ; 8) ;
Такт выпуска Такт сжатия
3) ; 9) ;
4) ; 10) ;
5) ; 11) . 12)
Силы давления газа на поршень , где .
Такт расширения Такт впуска
0) ; 6)
1) ; 7) ;
2) . 8) .
Такт выпуска Такт сжатия
3) ; 9) ;
4) ; 10) ;
5) . 11) .
4.2 Расчёт приведенного момента и построение его графика
4.2.1 Определение приведенного момента
Найдём
Рассчитываем для 12 положений механизма.
0) .
1) .
2) .
3) .
4) .
5) .
6) .
7) .
8) .
9) .
10) .
11) .
4.2.2 Построение графика Мпр = f .
Масштабный коэффициент графика
; где мм – значение выбрано произвольно.
Рассчитываем высоты в мм для 12 положений
0) . 6) .
1) . 7).
2) . 8) .
3) . 9) .
4) . 10) .
5) . 11) .
Построение графика изменения кинетической энергии
DТ=Адв.с.-Ас.с.