
- •1. Синтез, структурное и кинематическое исследование рычажного механизма двигателя.
- •1.1. Проектирование кривошипно-ползунного механизма.
- •1.2. Структурное исследование рычажного механизма.
- •1.3. Построение схемы механизма.
- •1.4. Построение планов скоростей механизма.
- •1.5. Построение планов ускорений механизма.
- •1.6. Годограф скорости центра масс s звена 2.
- •1.7. Кинематические диаграммы точки в ползуна 3.
- •2. Силовой расчет рычажного механизма.
- •2.2.1 Определение давления газов на поршень.
- •2.1 Определение сил тяжести звеньев.
- •2.3 Определение сил инерции звеньев.
- •Определение реакций в кинематических парах групп Ассура
- •Построение плана сил
- •2.5 Силовой расчет входного звена.
- •2.6 Определение уравновешивающей силы по методу н.Е.Жуковского.
- •3. Расчет маховика
- •3.2. Построение диаграмм кинетической энергии, приведенного момента инерции звеньев механизма и энергомасс. Определение момента инерции маховика.
1.5. Построение планов ускорений механизма.
Построение
плана ускорений рассмотрим для 6-го и
7-го положений механизма. Так как кривошип
ОА вращается с постоянной угловой
скоростью 177,9
рад/с, то точка А звена ОА будет иметь
только
нормальное ускорение, величина которого равна:
aA = 177,92 ∙0,09= 2848,4 м/c2
Определяем масштаб плана ускорений:
Где
- длина отрезка, изображающего на плане
ускорений вектор нормального ускорения
точки А кривошипа ОА.
Из
произвольной точки ′
- полюса плана ускорений проводим вектор
р'а
параллельно
звену ОА от точки А к точке О. Построение
плана ускорений группы Ассура II-го
класса 2-го вида (звенья 2,3)
проводим согласно уравнению
где
-
ускорение ползуна 3, направлено вдоль
оси ОВ;
нормальное ускорение точки В шатуна
АВ при вращении его вокруг точки А,
направлено вдоль оси звена АВ от точки
В6
к точке А6
и В7
к
А7
Для
6-го положения
Для
7-го положения
Его
масштабная величина, обозначим ее через
,
равна
/40,7=16,3
мм
/40,7=4,3
мм
-
касательное ускорение точки В шатуна
АВ при вращении его вокруг точки А
(величина неизвестна) направлено
перпендикулярно к оси звена
АВ.
Из
точки а
вектора
-плана ускорений проводим прямую,
параллельную оси звена ВА, и откладываем
на ней в направлении от точки В к точке
А
отрезок
16,3
мм.
Через конец вектора
проводим
прямую, перпендикулярную к оси звена
ВА произвольной длины. Из полюса
проводим
прямую, параллельную оси ОВ. Точкаb
пересечения этих прямых определит концы
векторов
.
Складывая векторы
получаем
полное ускорение звена АВ, для этого
соединяем точки а и b
прямой. Точку
на плане ускорений находим по правилу
подобия, пользуясь соотношением отрезков.
Так какAS2=0,32AB,
то и as2=0,32ab
Соединяем точку s2
с полюсом
Аналогично проводим построение для шатуна АС и ползуна 5, пользуясь следующим векторным уравнением:
где
-
ускорение ползуна 5,' направлено .вдоль
оси ОС;
- нормальное ускорение точка С шатуна
АС при вращении его вокруг точки А,
направлено вдоль оси звена АС от точки
к точке А
Его
масштабная величина
равна
/40,7=10,4
мм
-
касательное ускорение точки С шатуна
СА при вращении его вокруг точки А
(величина его неизвестна), направлено
перпендикулярно к оси звена АС.
Из
точки вектора
плана ускорений проводим прямую,
параллельную оси звена СА, и откладываем
на ней в направлении от точки С к А
отрезок. Через конец вектора
проводим прямую, перпендикулярную оси
звена АС, произвольной длины. Из полюса
проводим прямую, параллельную оси
ОС. Точка с пересечения этих прямых
определит концы векторов
и
Вектор
ускорения точкиS4
шатуна АС определяем аналогично вектору
Численные
значения ускорений точек В, С, S2,
S4,
а также касательные ускорения найдем
по формулам:
Полученные значения занесем в таблицу 4.
Таблица
№4. Значения ускорений точек B,
C,
S2,
S4
и касательных ускорений
и
№ положения механизма |
Параметр | |||||
|
|
|
|
|
| |
6 |
3512,4 |
561,7 |
3060,6 |
1986,2 |
0 |
2775,7 |
7 |
2641,4 |
1839,6 |
2702,5 |
2287,3 |
1404,2 |
2385 |
Определяем величины угловых ускорений звеньев АВ и АС:
/
0,396 = 3545,9 рад/с2
0,396
=6022,7 рад/с2
Определяем
направление углового ускорения звена
АВ. Для этого мысленно переносим вектор
в точку В7.
Считая точку А7
неподвижной, замечаем, что поворот звена
АВ будет по часовой стрелке. Для звена
АС переносим вектор
в точку С7.
Видим, что угловое ускорение
направлено
против часовой стрелке.