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

Положение центра тяжести звена 3 , диаметр цилиндраD=0.14м=140мм

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

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 левое 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 , где А- площадь поршня в,

Р- сила, действующая на поршень, pb, pa – отрезки на чертеже

Силы веса звеньев, определяются по ф-ле

Величина избыточного давления определяется по ф-ле , где А - площадь попер. сечения цилиндра

Для положений 1…5 имеем

Для положений 7…11 имеем

Масштабный коэффициент определяем по формуле

Масштаб углов поворота кривошипа

Результаты расчетов по формуле (1.1) приведены в таблице 1.1

Таблица 1.1

№	0,12	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Pa, мм	80
Pb, мм	0	48	77	80	61	32	0	32	61	80	77	48
, мм	50
, Н	0	770					0	23100
-,	0	23,1	37	38,5	29,4	15,4	0	462	880,7	1155	1111,7	693
P,	0	0,05					0	1,5
-,мм	0	3	4,8	5	3,81	2	0	60	114,3	150	144,3	90

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 1.2

Таблица 1.2

№	0,12	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
, Н	78,5
, мм	50
ра, мм	80
,мм	61	67	77,6	80,3	74,2	66	61	65,3	89,6	80	77,5	67
	1	0,787	0,399	0	0,416	0,813	1	0,813	0,416	0	0,399	0,787
	3	2,6	1,5	0	1,5	2,6	3	2,6	1,8	0	1,5	2,6
, мм	0,4	0,34	0,2	0	0,2	0,37	0,4	0,36	0,24	0	0,2	0,34

Суммарный момент сил определяем по формуле 1.3

(1.3)

Результаты расчетов по формуле (1.3) приведены в таблице 1.3

Таблица 1.3

№	0,12	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
	0	-23,1	-37	-38,5	-29,35	-15,4	0	-462	-881	-1155	-1112	-693
-	0	3	4,8	5	3,81	2	0	60	114,3	150	144,3	90
	3	2,5	1,5	0	1,5	2,6	3	2,6	1,8	0	1,5	2,6
	0,4	0,34	0,2	0	0,2	0,37	0,4	0,36	0,24	0	0,2	0,34
	3	20,5	35,5	38,5	27,8	12,8	3	459,4	879,1	-1155	1110,4	690,4
	0,4	-2,66	-4,6	-5	-3,61	-1,63	0,4	-59,6	-114	-150	-144,1	-89,6

Полюсное расстояние для построения графика выбираем 80мм.