- •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 вектораплана ускорений проводим прямую, параллельную оси звена СА, и откладываем на ней в направлении от точки С к А отрезок. Через конец векторапроводим прямую, перпендикулярную оси звена АС, произвольной длины. Из полюсапроводим прямую, параллельную оси ОС. Точка с пересечения этих прямых определит концы векторови 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.