1. Расчет передаточного отношения заданного редуктора.

n_m – частота вращения вала мотора;

n_р.в – частота вращения выходного вала;

2. Угловая скорость кривошипа.

2. Построение кинематической схемы кривошипно-ползунного механизма.

   1. Определяем масштаб.

2. Длина шатуна:

3. Находим центр тяжести шатуна.

3. Построение плана скоростей.

Составим векторное ускорение скоростей для звена 2 выразив скорость т С (неизвестна), через скорость т В (известно).

Данное уравнение решаем строя план скоростей в масштабе.

Масштаб скоростей:

Переходим к построению плана скоростей:

1. Выбираем

2. Проводим из луч перпендикулярный к АВ

3. На этом луче откладываем выбранную длину мм получаем т b, при этом вектор и направление идёт к b.

4. Из полюса проводим параллель ох

5. Из т b проводим перпендикуляр к оси шатуна ВС

6. Находим точку пересечения параллели ох и перпендикуляра ВС и находим С.

4. План ускорений.

Последовательность определения ускорения звеньев полностью совпадает с ранее рассмотренной последовательностью определения скоростей.

1. Определяем ускорение точки В.

Масштаб плана ускорений

– полюс плана

- длина отрезка в мм в которых задаёмся, после того как рассчитаем .

2. Звено 2.

Составим векторное уравнение.

;

3. Получим рабочие уравнение для построения плана ускорений

Получим рабочие уравнение

;

4. Порядок построения плана ускорений:

Выбираем . Из полюса проводим параллель BA на этой параллели откладываем длину таким образом выходим на точку из этой точки проводим параллель BC (от C к B) на этой параллели откладываем отрезок, что даёт точку .

Из полюса проводим параллель ох, а из проводим к CD.

Пресечение параллели ох и CD даёт

Найти центр тяжести, всё что неподвижно. совпадает с где соединит и .

Составим пропорцию ускорения.

Поверяем длину

;

Проводим от к

5. Определение сил инерции звеньев.

Сила инерции классифицируется как динамические нагрузки – эти силы играют в машинах две роли, ситовой, зерновой сепаратор.

неуравновешенные силы инерции вызывают вибрацию корпуса кузова машины или ТС. Дополнительно нагружаются подшипниковые узлы валов, что сокращает срок их службы, по этому быстроходные машины должны быть уравновешены.

Задаваемыми величинами силам для допускания нагрузок являются:

1. План ускорений с известными: =0

2. Массы звеньев:

m₂=1,1 (кг)

m₃=2,5 (кг)

3. I_S2 =0,055 – момент инерции шатуна относительно центра тяжести S₂

Основная формула:

– сила инерции i-го звена

– ускорение в точке

– центр тяжести i-го звена.

Видно, что сила инерции не уравновешена, её называют центробежной силой.

Из формулы видно:

1. чем больше т.е. чем более быстроходен механизм тем больше инерция.

2. - чем больше смещение , тем больше сила инерции (линейная зависимость).

Неуравновешенная сила , является вредной и опасной она вызывает вибрацию корпуса машины и нагрузку на подшипники что приводит к износу подшипников раньше срока их службы. Всё это недопустимо, поэтому реально кривошип всегда уравновешен.

После установки противовеса , суммарный центр тяжести первого звена окажется на оси вращения А и следовательно он станет неподвижным =0.

4. Условие уравновешивания.

Следовательно, кривошип 1 после уравновешивания динамической нагрузки не создаёт.

Ползун 3 – это рабочий орган.

Р_т – сила технологического сопротивления. Р_т=К·Ф_max – наибольшая сила инерции в кривошипно-ползуном механизме. К- коэффициент, определяющий силу полезного (технологического) сопротивления на рабочем органе-ползуне.

Сравним Ф₂ и Ф₃.

Ф₂

Ф₃

Р_т = К·Ф_max = 2,4·43,55 = 104,52 Н

Замеряем длину вектора n₂c' = 85,2 мм

Выпишем длину

Кроме силы инерции Ф₂ шатун при плоско параллельном движении создаёт еще одну динамическую нагрузку

– момент сил инерции второго звена. Его величина ровна:

М_у1 – уравновешивающий момент на звене 1. Термин уравновешивающий предложил Н.И. Жуковский. Фактически - это движущий момент, приложенный к кривошипу 1 через трансмиссию редуктора со стороны двигателя.