1. Определение закона движения начального звена плунжерного механизма

1.1 Кинематическая схема рычажного механизма и рабочий график работы насоса

1.2 Исходные данные. Размеры и соотношения размеров звеньев рычажного механизма

длина кривошипа

отношение длины шатуна к длине кривошипа , тогда имеем

Положение центра масс шатуна 2 и тогда имеем

Масса шатуна , масса поршня, момент инерции шатуна, коленчатого вала

1.3 Структурное исследование механизма

Степень подвижности плоского механизма определяется по ф-ле академика

П.Л.Чебышева

, где

–кол-во подвижных звеньев

-- кол-во кинематических пар 5-го класса

-- кол-во кинематических пар 4-го класса

Подставив данные получим

Разбиваем механизм на группы Асура

1.4 Построение схемы и планов положений механизма

Принимаем на чертеже отрезок, изображающий длину кривошипа и определяем масштабный коэффициент

=0.64/0.0032=200 мм

В принятом масштабе вычерчиваем кинематическую схему механизма для построения планов положения звеньев, разделим траекторию движения т.А кривошипа на 12 равных частей. В качестве нулевого принимаем крайнее верхнее положение т.В ползуна 3. Пользуясь методом засечек (в данном случае использован более прогрессивный метод с использованием компьютерного программного обеспечения) строим 12 положений звеньев механизма.

1.5 Построение планов возможных скоростей

Принимаем вектор скорости т.А кривошипа и из произвольно выбранного полюса Р на чертеже проводим перпендикулярно к звену ОА, в направлении скорости вращения кривошипа отрезок указанной длины. Скорость т.В ползуна определяем по уравнениям

и , где

известна по величине и направлению

вектор скорости т.В относительно т.А, известный по направлению, перпендикулярный звену АВ и проходит через т.А плана скоростей

скорость стойки (равна нулю)

вектор скорости т.В относительно полюса, известный по направлению, параллельный движению ползуна В и проходит через полюс плана скоростей.

Произведя необходимые построения, найдем т.В. На основании теоремы подобия находим расположения точки центра тяжести звена 2, а соединяя её с полюсом получим вектора скоростей.

1.6 Построение графика приведенных моментов сил полезного сопротивления и тяжести

Приведенный момент сил определяется по ф-ле

(1.1), где

–приведенная к точке А сила полезного сопротивления и сил тяжести звеньев,

pb, pa – отрезки на чертеже

Силы веса звеньев, определяются по ф-ле

Для положений 0…3,9…12 имеем

Для положений 4…8 имеем

_{Масштаб углов поворота кривошипа}

Принимаем максимальную высоту диаграммы изменения давления в цилиндрах

Масштабный коэффициент диаграммы:

Значение сил полезного сопротивления находим в таблице 1.0.

Таблица 1.0

№	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
h, мм	10	10	10	10	50	50	50	50	50	10	10	10
F	680	680	680	680	3400	3400	3400	3400	3400	680	680	680

По данным таблицы 1.2. вычисляем формулу (1.1.). Результаты расчета приведены в таблице 1.3.

Таблица 1.3.

№	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
, Н	680	680	680	680	3400	3400	3400	3400	3400	680	680	680
, мм	50
Pb, мм	0	27.36	52.4	70	68.38	42.63	0	42.63	68.38	70	52.86	27.36
Pa, мм	70
-,	0.00	-13.29	-25.45	-34.0	-166.0	-103.5	0.00	-103.5	-166.07	-34.00	-25.67	-13.29
-,мм	0.00	-8.89	-17.02	-22.7	-111.0	-69.23	0.00	-69.23	-111.04	-22.73	-17.17	-8.89

Приведенный момент сил шатуна 2 определяем по формуле (1.2)

(1.2)

Для принимаем коэффициент , что и для

Результаты расчетов по формуле (1.2) приведены в таблице 1.4

Таблица 1.4

№	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10		11
, Н	490.5
, мм	50
ра, мм	70
,мм	42	48.4	61.05	70	67.09	52.64	42	52.64	67.09	70	61.23	48.4
G2^PS2	90.00	48.70	20.11	0.00	18.23	43.70	90.00	136.29	161.76	180.00	159.94	131.29
	0.00	0.66	0.94	1.00	0.95	0.72	0.00	-0.72	-0.95	-1.00	-0.94	-0.66
	0.00	11.19	20.09	24.53	22.33	13.33	0.00	-13.33	-22.32	-24.53	-20.15	-11.19
, мм	0.000	7.484	13.430	16.399	14.929	8.916	0.000	-8.914	-14.928	-16.39	-13.47	-7.482

Приведенный момент сил ползуна 3 определяем по формуле (1.3)

(1.3)

Для принимаем коэффициент , что и для

Результаты расчетов по формуле (1.3) приведены в таблице 1.5

№	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
, Н	735.75
, мм	50
ра, мм	70
,мм	0	27.36	52.4	70	68.38	42.63	0	42.63	68.38	70	52.86	27.36
	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	180.00	180.00	180.00	180.00	180.00
	1.00	1.00	1.00	1.00	1.00	1.00	1.00	-1.00	-1.00	-1.00	-1.00	-1.00
	0.00	14.38	27.54	36.79	35.94	22.40	0.00	-22.40	-35.94	-36.79	-27.78	-14.38
, мм	0.00	9.61	18.41	24.60	24.03	14.98	0.00	-14.98	-24.03	-24.60	-18.58	-9.61

Таблица 1.5

Суммарный момент сил определяем по формуле 1.4

(1.4)

Результаты расчетов по формуле (1.4) приведены в таблице 1.6

Таблица 1.6

№	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
	0.00	-13.29	-25.45	-34.00	-166.0	-103.5	0.00	-103.5	-166.0	-34.00	-25.67	-13.2
-	0.00	-8.89	-17.02	-22.73	-111.0	-69.23	0.00	-69.23	-111.0	-22.73	-17.17	-8.89
	0.00	11.19	20.09	24.53	22.33	13.33	0.00	-13.33	-22.3	-24.53	-20.15	-11.1
	0.000	7.484	13.430	16.399	14.929	8.916	0.000	-8.914	-14.92	-16.399	-13.47	-7.48
	0.000	14.379	27.538	36.788	35.936	22.404	0.000	-22.40	-35.93	-36.788	-27.78	-14.3
, мм	0.000	9.615	18.414	24.599	24.030	14.981	0.000	-14.98	-24.03	-24.599	-18.57	-9.61
	0.00	12.28	22.17	27.31	-107.8	-67.79	0.00	-139.2	-224.3	-95.31	-73.61	-38.8
	0.00	8.21	14.83	18.26	-72.09	-45.33	0.00	-93.12	-150.0	-63.73	-49.22	-25.9