3.3. Определение внешних сил
В такте расширения действует сила F, которую можно определить по индикаторной диаграмме. В такте выхлопа и всасывания движущие силы малы и ними можно пренебречь. В такте сжатия действующая сила F определяется по индикаторной диаграмме.
Н.
Н/мм.
3.4. Приведение внеших сил и сил тяжести
Приведем движущие силы к начальному звену:
,
откуда:
,
откуда:
Вычислим приведенный момент в положении 1/ механизма:
Результаты расчета для всех 16 положений приведены в таблице 3.2.
На
основе расчетов построим график
,
вычислив масштабные коэффициенты:
Таблица 3.3.
Приведенные моменты движущих сил
Звено №3 |
Звено №5 |
Mд, Н |
YM, мм |
|||||||||||
№п |
такт |
УF, мм |
F3, Н |
S'c, мм |
cosα3 |
M3, Нм |
такт |
УF, мм |
F5, Н |
S'e, мм |
cosα5 |
M5, Нм |
||
0 |
1 |
24 |
29265,6 |
0 |
|
0 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1' |
1 |
40 |
48776 |
0,012964 |
1 |
632,3418 |
4 |
0,125 |
152,425 |
0,012964 |
-1 |
-1,97607 |
630,3658 |
59,15595 |
1 |
1 |
20,83 |
25400,1 |
0,028566 |
1 |
725,5671 |
4 |
0,25 |
304,85 |
0,019247 |
-1 |
-5,86746 |
719,6997 |
67,53938 |
2 |
1 |
7,55 |
9206,47 |
0,03381 |
1 |
311,273 |
4 |
2,07 |
2524,158 |
0,03381 |
-1 |
-85,3424 |
225,9306 |
21,20219 |
3 |
1 |
1,33 |
1621,802 |
0,019257 |
1 |
31,23085 |
4 |
8,75 |
10669,75 |
0,02858 |
-1 |
-304,944 |
-273,714 |
-25,6863 |
4 |
|
0 |
0 |
0,019257 |
|
0 |
1 |
24 |
29265,6 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
5' |
2 |
0 |
0 |
0,012964 |
|
0 |
1 |
40 |
48776 |
0,012964 |
1 |
632,3418 |
632,3418 |
59,34139 |
5 |
2 |
0 |
0 |
0,019247 |
|
0 |
1 |
20,83 |
25400,1 |
0,028566 |
1 |
725,5671 |
725,5671 |
68,09001 |
6 |
2 |
0 |
0 |
0,03381 |
|
0 |
1 |
7,55 |
9206,47 |
0,03381 |
1 |
311,273 |
311,273 |
29,21105 |
7 |
2 |
0 |
0 |
0,02858 |
|
0 |
1 |
1,33 |
1621,802 |
0,019257 |
1 |
31,23085 |
31,23085 |
2,930823 |
8 |
|
0 |
0 |
0 |
|
0 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
9 |
3 |
0 |
0 |
0,012964 |
|
0 |
2 |
0 |
0 |
0,019247 |
|
0 |
0 |
0 |
10 |
3 |
0 |
0 |
0,03381 |
|
0 |
2 |
0 |
0 |
0,03381 |
|
0 |
0 |
0 |
11 |
3 |
0 |
0 |
0,019257 |
|
0 |
2 |
0 |
0 |
0,02858 |
|
0 |
0 |
0 |
12 |
|
0 |
0 |
0 |
|
0 |
|
0 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
13 |
4 |
0,25 |
304,85 |
0,012964 |
-1 |
-3,95214 |
3 |
0 |
0 |
0,012964 |
|
0 |
-3,95214 |
-0,37088 |
14 |
4 |
2,07 |
2524,158 |
0,019247 |
-1 |
-48,5826 |
3 |
0 |
0 |
0,028566 |
|
0 |
-48,5826 |
-4,55918 |
15 |
4 |
8,75 |
10669,75 |
0,02858 |
-1 |
-304,944 |
3 |
0 |
0 |
0,019257 |
|
0 |
-304,944 |
-28,6172 |
16 |
4 |
24 |
29265,6 |
0 |
|
0 |
3 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
Определим приведенные моменты от сил тяжести по формуле:
.
Приведенный момент от силы тяжести определяется аналогично моменту силы сопротивления,
где α2 = угол между G2 и S2 =260 13’ ;
α3= угол между G3 и S3 =900;
α4 = угол между G4 и S4 =1530 47’;
α5= угол между G5 и S5 =900 ;
G2 =m2 g = 1,4 9,81 = 13,734 Н;
G3 =m3 g = 0,95 9,81 = 9,319 Н;
G4 =m4 g = 1,4 9,81 = 13,734 Н;
G5 =m5 g = 0,95 9,81 = 9,319 Н.
Углы измеряем на плане аналогов скоростей и так как косинус - функция четная, то измерять можно и по ω и против. Для положения 1’
Аналогично проводим
расчет с помощью таблицы 3.3 для всех
положений механизма. Так как поршни
двигаются горизонтально, то угол α
всегда будет равен 900,
а cosα
= 0, то произведения
и
будут равны 0 и в расчет их можно не
включать.
Строим график
с
учетом масштабного коэффициента
Нм/мм.
Таблица 3.4.
Суммарный приведенный момент
Параметры
|
Номера положений |
|
|||||||||||||||||
0 |
1' |
1 |
2 |
3 |
4 |
5' |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
|
α2, град |
0 |
26,13 |
56,31 |
90 |
126,38 |
180 |
126,4 |
90 |
153,47 |
56,31 |
0 |
56,31 |
90 |
126,38 |
180 |
126,4 |
90 |
56,31 |
0 |
S's2, мм |
0,0237 |
0,0251 |
0,0303 |
0,0338 |
0,0281 |
0,02366 |
0,02513 |
0,02805 |
0,03381 |
0,0304 |
0,02366 |
0,0303 |
0,03381 |
0,02806 |
0,0237 |
0,0251 |
0,028 |
0,0237 |
0 |
G2Ss2cosa2 |
0,325 |
0,3098 |
0,2311 |
0 |
-0,2287 |
-0,325 |
-0,2049 |
0 |
-0,4155 |
0,2312 |
0,32495 |
0 |
-9E-05 |
-0,2287 |
-0,325 |
-0,205 |
0 |
0,1802 |
0 |
α 4, град |
180 |
153,47 |
126,38 |
90 |
26,13 |
0 |
26,13 |
90 |
26,13 |
126,4 |
180 |
126,38 |
90 |
26,13 |
0 |
26,13 |
90 |
126,4 |
90 |
S's4, мм |
0,0237 |
0,0251 |
0,028 |
0,0338 |
0,0304 |
0,02366 |
0,02513 |
0,03034 |
0,03381 |
0,0281 |
0,02366 |
0,028 |
0,03381 |
0,03036 |
0,0237 |
0,0251 |
0,0303 |
0,0281 |
0,02366 |
G4Ss4cosa4 |
-0,325 |
-0,3088 |
-0,229 |
0 |
0,3743 |
0,32495 |
0,30981 |
0 |
0,41688 |
-0,2288 |
-0,325 |
0 |
-9E-05 |
0,37429 |
0,325 |
0,3098 |
0 |
-0,229 |
-7E-05 |
MGпр, Нм |
0 |
0,001 |
0,0025 |
0 |
0,1456 |
0 |
0,10495 |
0 |
0,00135 |
0 |
2,7E-08 |
0 |
-0,0002 |
0 |
3E-08 |
0,1049 |
0 |
-0,049 |
0 |
M.дпр, Нм |
0 |
630,37 |
719,7 |
225,93 |
-273,71 |
0 |
632,342 |
725,567 |
311,273 |
31,231 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
-3,952 |
-48,58 |
-304,9 |
0 |
MSпр, Нм |
0 |
630,37 |
719,7 |
225,93 |
-273,57 |
0 |
632,447 |
725,567 |
311,274 |
31,231 |
2,7E-08 |
0 |
-0,0002 |
0 |
3E-08 |
-3,847 |
-48,58 |
-305 |
0 |
YMG, мм |
0 |
0,1006 |
0,2489 |
0 |
14,559 |
0 |
10,4948 |
0 |
0,13538 |
0 |
2,7E-06 |
0 |
-0,0189 |
0 |
3E-06 |
10,495 |
0 |
-4,859 |
0 |
YMS, мм |
0 |
85,975 |
98,159 |
30,814 |
-37,312 |
0 |
86,2584 |
98,959 |
42,4542 |
4,2595 |
3,7E-09 |
0 |
-3E-05 |
0 |
4E-09 |
-0,525 |
-6,626 |
-41,6 |
0 |