РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

Центры масс звеньев 1, 2, 3 находятся соответственно в точках O, S ₂ и B. Положение точки S ₂ определяется из условия AS ₂=0,22∙ AB.

Диаметр поршня компрессора приведен в задании. Изменение давления в цилиндре описывается диаграммой, для построения которой используются данные таблицы 1.

Таблица 1 – Исходные данные для построения диаграммы

изменения давления в цилиндре компрессора

Таблица 2 – Исходные данные для исследования работы компрессора

Вариант	Параметры
Частота вращения кривошипа ОА	Длина кривошипа	Отношение длины шатуна АВ к длине кривошипа ОА	Номер положения механизма для исследования	Диаметр поршня	Масса кривошипа ОА	Масса шатуна АВ	Масса ползуна 3	Момент инерции кривошипа	Момент инерции шатуна	Максимальное давление в ресивере
n 1	ℓ 1	l	j	D	m 1	m 2	m 3	IS 1	IS 2	pmax
об/мин	м	-	град.	м	кг	кг	кг	кг∙м2	кг∙м2	МПа
		0,08	3,8		0,05	1,6	6,2				0,37
		0,24	3,7		0,12	4,8			0,4
		0,1	4,0		0,05	2,2	9,2		0,42
		0,25	4,1		0,12	5,2			0,44
		0,15	4,5		0,08	3,1	12,1		0,35
		0,12	5,2		0,06	2,5	10,2		0,41
		0,17	5,0		0,08	3,5			0,35
		0,28	3,5		0,14	5,5			0,43
		0,3	3,2		0,15	6,2			0,42
		0,14	4,9		0,07	2,9			0,39
		0,29	3,9		0,15	5,8			0,41
		0,16	4,6		0,08	3,3			0,47
		0,16	4,1		0,07	3,2			0,42
		0,32	3,7		0,16	6,5			0,35
		0,33	4,7		0,16	6,6			0,39
		0,18	4,2		0,09	3,5			0,43
		0,35	3,8		0,17	7,1			0,37
		0,2	4,8		0,12	4,2			0,45
		0,14	4,3		0,07	2,7			0,38
		0,13	3,9		0,06	2,8			0,46
		0,19	5,0		0,1	3,9			0,4
		0,22	4,4		0,11	4,8			0,36
		0,21	5,2		0,12	4,4			0,44
		0,31	4,5		0,16	6,4			0,5

ЗАДАНИЕ № 2

ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ ОДНОЦИЛИНДРОВОГО

ДВУХТАКТНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Рисунок 2 – Схема механизма двигателя

На рисунке 2 представлен кривошипно–шатунный механизм двигателя внутреннего сгорания.

Механизм двигателя служит для преобразования поступательного движения поршня 3, ведущего звена, во вращательное движение ведомого звена, кривошипа 1.

За начало отсчёта принять то положение механизма, когда точка A находится в положении А ₀ (нижняя мертвая точка).

Центры масс звеньев 1, 2, 3 расположены в точках O, S ₂ и B соответственно. Положение точки S ₂ определяется из условия AS ₂=0,38∙ AB.

Работа двухтактного двигателя происходит так. Когда поршень находится в крайнем верхнем положении, происходит начало горения горючей смеси (пары бензина + кислород воздуха). И хотя поршень после начала возгорания идет вниз, и камера сгорания увеличивается в объеме, тем не менее происходит увеличение давления (участок 0-1на индикаторной диаграмме). Дальнейшее движение поршня вниз и увеличение камеры над поршнем сопровождается снижением давления (участок 1-2). В некоторый момент дно поршня достигает положения (точка 2), когда паз (окно) в цилиндре открывается, и продукты сгорания выбрасываются в выхлопную трубу и затем в атмосферу при давлении, чуть превышающем атмосферное (участок 3-4). В конце участка 3-4 воздух из атмосферы и топливо поступают в камеру.

При движении поршня вверх давление в камере, содержащей воздух и пары бензина, начинает повышаться после того, как дно поршня перекрывает окно цилиндра (точка 3). Повышение давления в цикле сжатия описывается кривой 3-0 на индикаторной диаграмме. В некоторый момент, близкий к верхней мертвой точке, подается искра и происходит возгорание топлива. Далее все повторяется.

Для точного построения индикаторной диаграммы двигателя нужно использовать данные таблицы 3. Остальные исходные данные для работы приведены в таблице 4.

Двигатель называется двухтактным, потому что полный цикл совершается за два движения поршня: одно – вверх, другое – вниз.

Таблица 3 – Исходные данные для построения

индикаторной диаграммы двигателя

Таблица 4 – Исходные данные для исследования работы двигателя

Вариант	Параметры
Частота вращения кривошипа ОА	Длина кривошипа	Отношение длины шатуна АВ к длине кривошипа ОА	Угол, определяющий положение механизма для исследования	Максимальное индикаторное давление	Диаметр цилиндра	Масса кривошипа ОА	Масса шатуна АВ	Масса поршня	Момент инерции кривошипа	Момент инерции шатуна
n 1	ℓ 1	l	j	pmax	D	m 1	m 2	m 3	IS 1	IS 2
об/мин	м	-	град.	МПа	м	кг	кг	кг	кг∙м2	кг∙м2
		0,04	3,2		1,85	0,08	0,8	2,4	1,0
		0,06	3,5		2,05	0,12	1,2	3,8	1,5
		0,042	4,9		1,45	0,08	1,0	4,0	1,3
		0,065	3,9		1,50	0,12	1,14	6,1	1,5
		0,05	4,6		1,55	0,1	1,2	5,2	1,4
		0,072	4,1		2,01	0,14	0,12	5,0	1,3
		0,055	3,7		1,85	0,12	0,14	4,8	1,2
		0,068	4,7		1,8	0,13	0,15	7,2	1,8
		0,075	4,2		1,55	0,15	0,14	6,1	1,6
		0,082	3,8		1,45	0,15	0,18	7,4	1,8
		0,06	4,8		1,6	0,12	0,15	7,2	1,8
		0,064	4,3		1,65	0,13	0,15	6,8	1,7
		0,055	3,9		1,75	0,11	0,12	4,8	1,1
		0,062	5,0		1,9	0,13	0,15	7,6	1,7
		0,048	4,4		1,4	0,1	1,4	6,7	1,6
		0,068	5,2		1,95	0,13	1,5	7,4	1,8
		0,07	4,5		1,75	0,14	1,6	7,0	1,4
		0,056	3,8		1,45	0,11	1,3	5,0	1,2
		0,08	3,7		1,9	0,16	1,8	6,3	1,3
		0,064	4,0		1,65	0,13	1,4	5,9	1,2
		0,082	4,1		1,55	0,16	1,8	7,8	1,6
		0,085	4,5		1,85	0,17	2,0	8,2	1,8
		0,09	5,2		1,85	0,18	2,0	8,6	1,9
		0,084	5,0		2,1	0,17	2,1	9,6	2,0

ЗАДАНИЕ № 3

ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ

МЕХАНИЗМА СЕННОГО ПРЕССА

1– кривошип, 2 – шатун, 3 – поршень

Рисунок 3 – Схема механизма сенного пресса

На рисунке 3 представлен кривошипно-шатунный механизм сенного пресса.

Механизм служит для преобразования вращательного движения кривошипа 1, ведущего звена, в поступательное движение ведомого звена, поршня 3.

За начало отсчёта принять то положение механизма, когда точка A находится в положении А ₀.

Центры масс звеньев 1, 2, 3 расположены в точках O, S ₂ и B соответственно. Положение точки S ₂ определяется из условия AS ₂=0,42∙ AB.

Сенной пресс применяется для прессования сена или соломы в тюки прямоугольной формы. Конструкции сенных прессов различные, но прессующая часть у них, в основном, представляет следующий механизм. Ползун 3, сжимающий сено в камере 4, движется возвратно-поступательно. При движении поршня вправо происходит прессование сена, при движении влево - холостой ход. Для преобразования вращательного движения кривошипа ОА в возвратно-поступательное движение ползуна применяется кривошипно-шатунный механизм ОАВ. Кривошип АО получает движение от двигателя через редуктор.

Для точного построения механической характеристики пресса нужно использовать данные таблицы 5. Остальные исходные данные для работы приведены в таблице 6.

Таблица 5 – Исходные данные для построения механической характеристики пресса

Таблица 6 – Исходные данные для исследования работы сенного пресса

Вариант	Параметры
Частота вращения кривошипа ОА	Длина кривошипа	Отношение длины шатуна АВ к длине кривошипа ОА	Угол, определяющий положение механизма для исследования	Максимальная сила прессования	Масса кривошипа ОА	Масса шатуна АВ	Масса поршня	Момент инерции кривошипа	Момент инерции шатуна
n 1	ℓ 1	l	j	Р	m 1	m 2	m 3	IS 1	IS 2
об/мин	м	-	град.	кН	кг	кг	кг	кг∙м2	кг∙м2
		0,5	3,5		3,0
		0,6	4,0		3,5
		0,52	3,7		4,0
		0,48	4,2		4,0
		0,54	4,1		4,2
		0,56	4,2		4,5
		0,48	4,0		3,5
		0,58	3,7		3,4
		0,60	3,8		4,2
		0,62	3,9		3,8
		0,57	4,0		3,8
		0,52	4,3		4,0
		0,61	4,2		4,4
		0,54	4,1		4,3
		0,55	3,8		3,9
		0,57	3,8		4,3
		0,56	3,9		3,8
		0,55	3,7		4,5
		0,63	3,6		4,1
		0,64	3,8		4,2
		0,59	3,8		4,2
		0,61	3,7		4,0
		0,55	3,6		4,3
		0,55	3,9		5,0

Теория механизмов и машин

Контрольные задания и методические указания

по выполнению расчетно-графической работы.

– Курган: Изд-во КГСХА, 2014. – 36 с.

Авторы:

Сергей Сергеевич Родионов

Александр Евгеньевич Королев