4.6.Определение уравновешивающей силы по теореме Жуковского.

Теорема Жуковского позволяет определить уравновешивающую силу без последовательного силового расчета и определения реакции.

Строим план скоростей при данном угле поворота кривошипа 45˚, повернутый на 90⁰ против часовой стрелки (приложение 7).
Строим в соответствующих точках приложения все силы:

G₂ , G₃ , G₄ , G₅ - силы тяжести (веса) звеньев;

P₃ - сила давления в цилиндре В;

Ф_S₂ , Ф_S₃ , Ф_S₄ , Ф_S₅ - силы инерции;

M_S₂^Ф , M_S₄^Ф - моменты инерции, представленные в виде пар сил (F_И2’ ,F_И2’’; F_И4’, F_И4’’)

M_S₂^Ф = 14,1 Н м => F_И2’ = -F_И2’’= M_S₂^Ф/ l_АВ = 14,1 / 0,148= 95,27Н;

M_S₄^Ф =14,9 Н м => F_И4’ = -F_И4’’= M_S₄^Ф/ l_АС = 14,9 / 0,11 = 135,45Н.

F_У - уравновешивающая сила.

Строим к каждой силы соответствующее плечо относительно полюса.

Составляем уравнение суммы моментов всех сил относительно полюса:

pa = 82 мм; pg = 65 мм; pe =33 мм; pl = 32 мм; pk = 30 мм; pb = 85 мм; ph = 60 мм; pd = 65 мм; pf = 9 мм; pn = 45 мм; pt = 6 мм; pm = 31 мм; pс = 65 мм.

Проведя ряд математических преобразований, и подставив, полученные значения длин перпендикуляров в данную формулу получим:

F_у2=2477 Н.

4.7 Сравнение величин уравновешивающей силы, полученных двумя способами.

Вычисляем относительную погрешность вычисления уравновешивающей силы с помощью последовательного силового расчета и теоремы Жуковского:

 = 100 % (F_У1 - F_У2) / F_У1;

 = 100 · (2639 – 2477) /2639 = 6,14 %.

Заключение

В процессе выполнения курсовой работы по дисциплине «детали машин и механизмов» были получены знания и навыки по структурному анализу, проектированию, кинематическому и силовому расчету кривошипно-ползунного механизма двигателя внутреннего сгорания с V- образным расположением цилиндров. Так же была найдена уравновешивающая сила кривошипно-ползунного механизма двумя различными способами: с помощью последовательного силового расчета и теоремы Жуковского. Проведено сравнение и выявление относительной погрешности, которая зависит от точности измерений приведенных на чертежах.

Библиография

1. Теория механизмов и машин. Учеб. для втузов К.В. Фролов., С.А. Попов, А.К. Мусатов и др.; Под ред. К.М. Фролова. – 4-е издание, испр. М.:Высш. Шк., 2003.

2. Артоболевский И.И., Эндельштейн Б.В. Сборник задач по теории механизмов и машин. М., 2005.

3. Кореняко А.С. и др. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин. К., 2006.

4. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. М., 2003.

5. Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине “Теория механизмов и машин”./ Под ред. А.А. Сафронова, В.М. Сильвестрова, А.Л. Ворониной, Н.Н. Ворониной. М., 2001.