4.3 Силове дослідження вхідної ланки механізму конвейєра

Визначимо зрівноважуючу силу, що прикладена до вхідної ланки механізму, двома методами та порівняємо результати.

Побудуємо схеми вхідної ланки механізму – вважаємо, що для привода кривошипа 1 використані зубчасті колеса 2, 3 зовнішнього зачеплення, розташовані, як показано на рис. 4.4. Діаметри коліс становлять

.

Масштаб зображення

.

До пальця А кривошипа прикладена зовнішня зведена сила

Н,

вона враховує вплив всіх зовнішніх сил та моментів сил, що діють на ланки

відкинутих груп Ассура. Кут нахилу лінії дії цієї сили до горизонту становить

.

Оскільки колесо 2 жорстко з’єднано з кривошипом 1, зрівноважуючою для нього буде нормальна сила, що виникає в зачепленні коліс 2,3 і відхилена відносно вертикалі на кут зачеплення .

Крім того в точці до кривошипа слід прикласти реакцію , яка враховує вплив умовно відкинутої його опори 4.

Складання рівняння рівноваги кривошипа 1 у формі сил – таке рівняння зветься векторним і вимагає визначеності напрямків всіх своїх складових. Напрямки і відомі, напрямок реакції визначимо за теоремою про три сили на площині – з цією метою достатньо з’днати точку і точку В перетину ліній дії сил та .

Тепер на підставі рівняння рівноваги

згідно з обраним масштабом

,

Можна побудувати силовий трикутник (рис. 4.5) і визначити

Н,

Н.

Зрівноважуючий момент та потужність на валу кривошипа становлять відповідно

Нм,

Вт,

де м – довжина плеча сили відносно осі обертання кривошипа 1; - кутова швидкість кривошипа 1.

Визначимо зрівноважуючі сили розрахунковим шляхом – на підставі рівняння рівноваги кривошипа 1 у формі моментів сил (див. рис. 4.4)

визначимо

Н;

тут мм,

мм – плечі сил і відносно осі обертання кривошипа 1.

Зрівноважуючий момент та потужність на валу кривошипа становлять відповідно

,

Вт.

Із силового трикутника на рис 4.5 реакція

Н;

тут кут .

Відхилення результатів, що отримані графічним методом, від розрахункових даних:

;

;

;

;

рис. 4.4

рис. 4.5

5. Дослідження редуктора привода

Редуктор привода, що розглядається, є одним із основних вузлів авіаційного турбогвинтового двигуна і призначений для забезпечення оптимальної частоти обертання повітряного гвинта за рахунок передачі на нього надлишкової потужності від ротора двигуна.

5.1 Характеристика редуктора

Передачі прямозубими циліндричними зубчастими колесами, що входять до складу редуктора, можна розділити на дві складові (рис.5.1):

1. Диференціальна зубчаста передача у складі ведучої шестерні 1, трьох сателітів 2, зубчастого колеса 3 з внутрішніми зуб'ями і водила Н (корпуса сателітів).

2. Перебор – проміжна зубчаста передача у складі ведучої шестерні 4, п'ятьох паразитних зубчастих коліс 5 з нерухомими осями і колеса 6 з внутрішніми зуб'ями.

Ведуча шестерня 1 пов'язана з роторов двигуна і має частоту обертання 13000 хв (напрямок обертання – проти руху годинникової стрілки, якщо дивитись з боку ротора двигуна). В результаті зачеплення із сателітами 2

Рис.5.1

шестерня 1 змушує обертатися в однаковому з нею напрямку і корпус сателітів, тобто водило Н, яке жорстко закріплене на валу гвинта і надає йому обертання із частотою . Водночас сателіт 2 обертають в протилежному напрямку другу вихідну ланку диференціальної зубчастої передачі – колесо 3, що виконане заодно із шестернею 4 – вхідною ланкою перебора у складі коліс 4,5,6. Ця передача зменшує частоту обертання блока зубчастих коліс 3,4 до рівня , тому колесо 6, яке жорстко закріплене на валу гвинта, може передавати на нього додатковий зовнішній обертальний момент від ротора двигуна.

Наявність диференціальної передачі (однорядного диференціала із ланок 1,2,3,н) і звичайної передачі зубчастими колесами 4,5,6 з нерухомими осями, яке пов'язує між собою обидві вихідні ланки диференціала – водило Н і колесо 3, дозволяє назвати редуктор за схемою на (рис.5.1) диференціальним замкненим або складним планетарним (за наявності однієї вхідної ланки 1 і однієї, але складеної із двох вихідної ланки Н+6.

Конструкція редуктора забезпечує передачу обертального моменту від ротора двигуна на вал гвинта двома паралельними потоками – через корпус сателітів і через перебор. Крім того, можливість обертання центрального зубчастого колеса 3 у напрямку, протилежному обертанню водила Н та вала гвинта, суттєво підвищує величину передаточного числа редуктора, що, в свою чергу, сприяє скороченню його діаметральних розмірів.

_{Основна кінематична характеристика редуктора, що підлягає подальшому дослідженню – його передаточне число} . За умови забезпечення оптимальної частоти обертання повітряного гвинта воно має бути в діапазоні