- •Исходные данные для проектирования и исследования Механизмов двухтактного двигателя внутреннего сгорания
- •1.1.Проектирование кривошипно-ползунного механизма.
- •1.2.Структурное исследование рычажного механизма
- •1.3.Построение схемы механизма.
- •1.4Построение планов скоростей механизма.
- •Значения скоростей точек и угловой скорости шатуна ав механизма.
- •1.5.Построение планов ускорений механизма.
- •2.2.Определение сил тяжести звеньев.
- •2.3. Определение сил инерции звеньев
- •2.4. Силовой расчет звеньев 2 и 3
- •2.5 Силовой расчет входного звена.
- •2.6.Силовой расчет по методу Жуковского н.Е.
- •3.2. Построение диаграммы кинетической энергии. Определение момента инерции маховика
- •3.3.Определуние размеров и массы маховика.
- •Результаты расчетов маховика.
1.3.Построение схемы механизма.
Масштаб схемы
μ1=lOA/OA=0,04/30=0,001м/мм
Для построения 12 положений звеньев разделим траекторию описываемую т.А кривошипа ОА на 12 равных частей. За нулевое принимаем то положение кривошипа ОА,! при котором т.В ползуна 3 занимает крайнее верхнее
положение (т.е. начало рабочего хода).
Из отмеченных на окружности точек
А0, А1, А2…А11 раствором циркуля равным AB=lAB/μ1=0,16/0,001=160мм
Намечаем на линии движения ползуна 3 точки В0, В1, В2…В11. Соединяем прямыми точки A0 c B0, A1 c B1 и т.д. Получаем 12 положений звеньев механизма.
1.4Построение планов скоростей механизма.
План скоростей группы Ассура II класса 2-го вида (звенья 2 и 3)
VB=VA+VBA
где VA –скорость т. А кривошипа ОА.
VA=lOA·ω1=0,04·380=15,2 м/с
VB- скорость т.В ползуна 3, направлена вдоль оси ОВ.
Масштаб планов скоростей
μV=VA/pa=15,2/112,5=0,1(м/с)/мм
Скорость т.S2 определяем по правилу подобия
as2/ab=AS2/AB=> as2=ab·AS2/AB=ab·0,3AB/AB=0,3ab.
Истинное значение скорости каждой точки:
VB=μV·pb=0,1·110=11м/с
VBA=μV·ba=0,1·57=5,7м/с
VS2=μV·ps2=0,1·109=10,9м/с
Определяем угловую скорость шатуна АВ
ω2=VBA/lAB=15,2/0,16=95c-1
Полученные значения сводим в таблицу 1
Таблица 1
Значения скоростей точек и угловой скорости шатуна ав механизма.
Пара метр |
i Номера положений |
|||||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
VA |
15,2 |
15,2 |
15,2 |
15,2 |
15,2 |
15,2 |
15,2 |
15,2 |
15,2 |
15,2 |
15,2 |
15,2 |
VB |
0 |
9,3 |
14,9 |
15,2 |
11,2 |
6,0 |
0 |
6,0 |
11,2 |
15,2 |
14,9 |
9,3 |
VBA |
15,2 |
13,4 |
6,8 |
0 |
6,8 |
13,4 |
15,2 |
13,4 |
6,8 |
0 |
6,8 |
13,4 |
VS2 |
95 |
83,7 |
42,5 |
0 |
42,5 |
83,7 |
95 |
83,7 |
42,5 |
0 |
42,5 |
83,7 |
ω2 |
10,6 |
12,2 |
14,8 |
15,2 |
13,7 |
11,8 |
10,6 |
11,8 |
13,7 |
15,2 |
14,8 |
12,2 |
1.5.Построение планов ускорений механизма.
Ускорение т.А звена OA
аА = ω2 · l0А = 3802 · 0,04 = 5776 м/с2 Вектор аA направлен от точки A к точке O. Масштаб планов ускорений
μA = aA/πa=5776/100=57,76 (м/с2)/мм
Строим план звеньев 2 и 3
aB=aA+anBA+arBA
где аB - ускорение точки В, направлено вдоль оси X.
anBA- нормальное ускорение точки В шатуна АВ, направлено от точки В к точке А вдоль оси АВ.
anBA=ω22·lBA=42,52·0,16=289м/с2
Его масштабная величина равна пВА=аnBA / μa=289/57,76=5 мм
aτBA- касательная ускорения т.В шатуна АВ, направлено перпендикулярно оси
АВ.
Ускорение т. S2 определяем по правилу подобия
as2 /ab =AS2/AB=>as2=ab·AS2/AB=0,3ab
Численные значения ускорений точек равны
aB=μa·πb=57,76·37=2137 м/с2
aτBA=μa·τBA=57,76·87=5025 м/с2
as2=μa·πs2=57,76·63=3638 м/с2
Определяем угловое ускорение шатуна АВ.
ε2=aτBA / lAB=5025/0,16=31406 с-2
Полученные значения сводим в таблицу 2 .
Таблица 2 Значения ускорений точек и углового ускорения шатуна АВ
Параметр |
aA |
anBA |
aτBA |
aS2 |
ab |
ε2 |
2 |
5776 |
289 |
2137 |
3638 |
5025 |
31406 |
5 |
5776 |
1120 |
4274 |
2021 |
2714 |
26712 |
11 |
5776 |
1120 |
5718 |
2021 |
2714 |
35737 |
1.6. Годограф скорости центра масс S звена 2
Соединяем концы векторов ps2 плавной кривой и получаем годограф скорости t.S2.
1.7.Кинематические диаграммы ползуна 3.
Диаграмма перемещения. Откладываем по оси абцисс отрезок х=120 мм и делим его на 12 равных частей. От точек 1,2,... 11 диаграммы S(t)
откладываем ординаты 1-1, 2-2,... 11-11, соответственно равные расстояния В0-Вi, В0-В2, ...В0-В11. Соединяем полученные точки.
Масштабы диаграммы
μs=μ1 =0,001 мм.
μl=2π / ω1·x=2·3,14 / 380·180=0,00009 c/мм.
μφ=2π / x=2·3,14 / 180=0,034 с/мм.
Диаграмма скорости строится графическим дифференцированием диаграммы
перемещения по методу хорд. Масштаб диаграммы V(t)
μV=μs / μl·H2=0,001/0,0013·20=0,038 м/с2(мм)
Диаграмма ускорения строится графическим дифференцированием диаграммы скорости по методу хорд. Масштаб диаграммы a(t).
μa=μV / μl·H2=0,038 / 0,0013·20=1,46 м/с2(мм)
2.Силовой расчет рычажного механизма.
2.1.Определение сил давления газов на поршень
P3=π·D2/4·P/Pmax·Pmax=3,14·0,0952/4·0,5·4000000=28338 H
