
- •Описание установки Судовой поршневой водяной насос
- •2. Синтез механизмов ц елью синтеза механизма является определение длин звеньев механизма
- •3. Структурный анализ механизма
- •5. Динамический синтез механизма
- •5.1. Построение, индикаторной диаграммы двигателя
- •5.2. Силы, действующие на звенья механизма
- •5.3. Определение приведенного момента движущих сил (сил полезного сопротивления) и сил тяжести к исходному звену
- •5.4. Работа движущих сил и сил полезного сопротивления, и сил тяжести
- •5.5. Приращение кинетической энергии
- •5.6. Определение приведенных моментов инерции механизма
- •5.7. Определение потребного момента инерции маховика
- •5.8. Определение угловых скоростей кривошипа
- •5.9. Определение мощности агрегата
- •6. Cиловой расчет механизма двигателя
- •6.1. Определение ускорений точек и звеньев механизма
- •6.2. Задачи силового расчета
- •6.3. Силы, действующие в механизме
- •6.4. Силовой расчет структурной группы 2-3
- •6.5. Силовой расчет структурной группы 4-5
- •6.6. Силовой расчет исходного механизма
- •6.7. Метод н.Е. Жуковского
5.2. Силы, действующие на звенья механизма
Силы сопротивления газов.
Силы сопротивления
являются силами сопротивления, их работа
отрицательна Ад<0.
Н (на такте всасывания)
Н (на такте сжатия)
где Aпор– площадь поршня,
мм2,
d=120 мм – диаметр цилиндра;
рi– давления в цилиндре в i – ом положении кривошипа,
МПа,
МПа.
Порядок работы цилиндров и чередование процессов в них показан на циклограмме.
b)Силы тяжести звеньев.
Их работа АG может быть положительной или отрицательной в зависимости от положений звеньев механизма.
,
,
,
,
где m1, m2,m3,m4,m5– массы звеньев механизма, кг.
5.3. Определение приведенного момента движущих сил (сил полезного сопротивления) и сил тяжести к исходному звену
При динамическом исследовании многозвенных механизмов возникает ряд существенных трудностей, связанных со сложностью вычисления их динамических характеристик. С этой целью реальную динамическую систему заменяют ее динамической моделью, которая состоит из одного единственного звена – исходного механизма (кривошипа).
Рис. Замена реального механизма двигателя его динамической моделью
Приведенным моментом называется такой момент, который будучи приложенным к звену приведения, обладает мощностью, которая численно равна сумме мощностей всех сил, которые действуют на звенья механизма.
Приведенный момент сил, возникающих в механизме, в данном положении. Приведенными моментами от сил тяжести пренебрегаем:
Нм,
Нм,
Нм,
Нм,
где
– приведенный момент сил
давления газов на поршень в
цилиндре 3
Нм
Нм
Нм
–
приведенный момент сил
давления газов на поршень в
цилиндре 5
Нм,
Нм,
Нм,
гдеVS2, VS4, VB, VD– линейные скорости центров тяжести звеньев механизма м/с, отмеченыв табл. 4.1;
– углы между векторами сил и скоростей
(рис. 5.6), следует иметь ввиду, если работа
силы положительная то угол
острый, если отрицательная, то – тупой.
Эти углы следует измерить транспортиром
на плане скоростей механизма и занести
в табл. 5.6.
Рис.
Определение углов между векторами сил
и скоростей в механизме
Результаты расчетов приведенных моментов для других положений зансим в табл. 5.6. Расчеты удобно проводить с использованием табличного редактора MS Exel. Диаграмма приведенных моментов имеет следующие масштабы:
по оси абсцисс
рад/мм,
где
– угол поворота кривошипа за цикл
работы,
2π;
– отрезок по оси 0-
,
который представляет в масштабе угол
поворота кривошипа
,
этот отрезок следует принять
=120
мм и разбить на 12 равных частей;
и по оси ординат
,
где
– максимальное значение приведенного
момента, указанного в табл. 5.6;
– отрезок, который изображает на
диаграмме
максимальное значение
,
его следует принять
80мм.
Для
построения диаграммы приведенных
моментов необходимо определить отрезки,
которые будут изображать на этой
диаграмме приведенные моменты
,
,
,
,
,
,
,
,
.
По подсчитанным данным строится диаграмма приведенных моментов рис. 5.7
Рис. Диаграмма приведенных моментов движущих сил