Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ивановский государственный химико-технологический университет

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОЙ РАБОТЕ ПО ТММ

Тема работы:

«ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ ДВУХЦИЛИНДРОВОГО ЧЕТЫРЕХТАКТНОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ»

Выполнил: студент 2 курса

31 группы Вятлев А.

Принял: Зарубин В.П.

Иваново 2013

РЕФЕРАТ (АННОТАЦИЯ)

Насос – машина, преобразующая механическую энергию двигателя в кинетическую энергию жидкости с целью ее перемещения или для получения сжатых газов. По способу действия насосы могут быть поршневые, лопастные, шестеренные и др. На рисунке 9 изображена принципиальная схема поршневого насоса, который можно использовать в системах водоснабжения производственных помещений, для транспортирования по трубопроводам нефтепродуктов и газов и т.д. Кривошипно-коромысловый механизм такого насоса обеспечивает движение поршня-плунжера 5 в период всасывания жидкости с большей скоростью, чем в период нагнетания, что увеличивает производительность насоса.

1. Синтез, структурный и кинематический анализ двухцилиндрового четырехтактного двигателя внутреннего сгорания.

1.1. Исходные данные

Схема двухцилиндрового четырехтактного двигателя, показана на рис. 1.1.

Размеры звеньев рычажного механизма, м: l_OA = 0,11; l_AB = 0,40; l_BC = 0,28; l_CD = 0,39; l_DF= 0,10; a = 0,14; b = 0,39; c = 0,37.

Частота вращения кривошипа, мин^-1: n₁=45.

Построить планы ускорений для двенадцати положений. 0, 2, 7.

1.2. Структурный анализ механизма

Число подвижных звеньев n = 5. Число кинематических пар пятого класса (низших) р₅ = [1-6; 1-2; 2-3; 3-4; 4-5; 3-6; 5-6] = 7.

Число кинематических пар четвертого класса (высших) р₄ = 0.

Степень подвижности механизма находим по формуле Чебышева:

W = Зn - 2р₅ - р₄=3*5-2*7=1

Входным (ведущим) звеном является кривошип 1, выходным (ведомым) звеном – поршни 3 и 5, совершающие возвратно-поступательное движение.

Рис 1.1. Схема двухцилиндрового четырехтактного двигателя внутреннего сгорания: 1 - кривошип; 2,4 – шатун; 5 – ползун; 3 - коромысло; 6 – стойка

Проводим разложение механизма на структурные группы (рис 1.2). Формула строения механизма имеет вид:

I(1; 6)— II (2; 3)— II (4; 5).

Итак, имеем механизм II класса, состоящий из начального механизма I класса и двух структурных групп II класса.

II класс, 2 порядок I класс

Рис. 1.2 Разложение механизма на структурные группы

1.3. Построение планов положений механизма

Назначаем масштабный коэффициент длин μ_l = 0,002 м/мм. Находим размеры звеньев в выбранном масштабе:

OA = l_OA / μ_l = 0,11 / 0,002 =55 мм;

AB = l_AB / μ_l = 0,40 / 0,002 =200 мм;

BC= 1_BC / μ_l = 0,28 / 0,002 = 140 мм

CD = 1_O3D / μ_l = 0,39 / 0,002 =195 мм;

DF = l_FD / μ_l = 0,1 / 0,002 =50 мм

AS₂=(0.5l_AB)/ μ_l = (0.5*0,4)/0,002=100 мм

CS₃=(0.5l_CD)/ μ_l = (0.5*0.39)/0,002=97.5 мм

Строим 12 наложенных один на другой планов механизма по двенадцати равноотстоящим положениям кривошипа. В качестве нулевого принимаем положение, при котором поршень 5 находиться в крайнем верхнем положении.

1.4. Построение планов скоростей

Планы скоростей строим для всех 12 положений кривошипа.

Находим угловую скорость кривошипа 1:

ω₁ = πn₁/30 = π·45/30= 4,7 с^-1.

Скорость точки А и C кривошипа 1 (и ползуна 5 и 3 соответственно):

V_A = ω₁ · l_OA = 4,71 · 0,11 = 0,52 м/с

Вектор V_A и вектор V_B направлен перпендикулярно оси кривошипа в сторону его вращения.

Назначаем масштабный коэффициент планов скоростей μ_V=0,01 м*с^-1/мм. Длина вектора V_A в выбранном масштабе:

Ра = V_A / μ_V = 0,52 / 0,01 = 52 мм.

;

V_BA BA; V_BC BC.

Скорость точки D находим, используя теорему подобия, согласно которой справедлива пропорция: , dc =

Для определения скорости точки F поршня 5 используем векторную систему уравнений:

; V_FD FD.

Положения точек S₂ и S₃ на планах скоростей находим на основании теоремы подобия.

т.к. 1_AS2 = 0.5·1_AB, то as₂ = 0.5·ab;

т.к. 1_CS3 = 0.5·1_CD, то Cs₃ = 0.4·dc

С построенных планов скоростей находим:

V_A = Ра · μ_V; V_B = Рb · μ_V; V_D = Рd · μ_V; V_F = Рf · μ_V; V_S2 = Рs₂ · μ_V; V_S3 = Рs₃ · μ_V;

Угловые скорости звеньев находим по формулам:

ω₂ = V_BA / l_AB;

ω₃ = V_DC / l_CD

ω₄ = V_FD / l_DF

Результаты расчетов оформляем в виде таблицы 1.1.