Построение плана сил

Из произвольной точки в масштабеоткладываем последовательно все известные силы:перенося их параллельно самим себе в план сил. Далее через конец векторапроводим линию перпендикулярную оси цилиндра ОВ, до пересечения с прямой, проведенной изпараллельно оси звена АВ. Точка пересечения этих прямых определит модули реакцийи. Так как силы тяжестиив масштабе получаются меньше 1мм, их не откладываем. Итак,

,

Определяем реакцию во внутренней паре со стороны ползуна 3 на шатун 2, рассматривая равновесие звена 2. Запишем уравнение равновесия:

В этом уравнении силы известны по величине и направлению. Откладываем их последовательно в масштабе. Реакциязамкнет этот многоугольник. Модуль её равен:

Аналогично определяем реакции и в другой группе Ассура, состоящей из звеньев 4,5. Прикладываем к звеньям 4,5 все известные силы; , отбрасывая связи, заменяем их реакциямии. Намечаем плечии. Из суммы моментов всех сил относительно точки С определяем реакцию:

Для определения модулей реакций истроим план сил по уравнению:

=0

В этом уравнении неизвестны по модулю реакции и. Направления их известны:направлена по оси звена АС, аперпендикулярно оси ОС. Остальные все силы известны. Откладываем их последовательно друг за другом, начиная св масштабе.инайдутся в пересечении.

,

Из векторного уравнения равновесия звена 4 определяем реакцию со стороны ползуна 5 на шатун 4.

=0

В этом уравнении все силы известны, кроме , которая и замкнет векторный многоугольник.

==127,238160 Н.

2.5 Силовой расчет входного звена.

Прикладываем к звену 1 в точке А силы , а также пока еще неизвестную уравновешивающую силу, направив её предварительно в произвольную сторону перпендикулярно кривошипу ОА. Так как центр масссовпадает с точкой О, то=0, а, то и. Силой тяжестиможно пренебречь, так как она в 1000раз меньше силы. Вначале из уравнения моментов всех сил относительно точки О определяем

В шарнире О со стороны стойки 6 на звено 1 действует реакция , которую определяем построением многоугольника сил согласно векторному уравнению. Откладываем последовательно 3 известные силы:, в масштабе. Соединив началос концом, получим реакцию.

2.6 Определение уравновешивающей силы по методу н.Е.Жуковского.

Строим для положения 7 в произвольном масштабе повернутый на 90º план скоростей. В одноименные точки плана переносим все внешние силы (без масштаба), действующие на звенья механизма, в том числе и силу . Составляем уравнение моментов всех сил относительно полюса р плана скоростей, беря плечи сил по чертежу в мм.

Расхождения результатов определения уравновешивающих сил методом Жуковского и методом планов сил равно:

3. Расчет маховика

Построение диаграмм приведенных моментов сил движущих и сил полезного сопротивления, работ сил движущих и сил полезного сопротивления, приращения кинетической энергии машины.

Используя формулу определим приведенный момент сил, давление газов для 12 положений.

где Р₃ и Р₅- силы давления газов на поршни 3 и 5, определяются таким же способом, как при силовом расчете;

- скорость точки приложения силы Р₃

- скорость точки приложения силы Р₅

138 рад/с - угловая скорость входного звена;

- угол между векторами и

- угол между векторами Р₅ и

Углы и на тактах выхлопа, всасывания н сжатия равны 180°, а на рабочем ходу равны 0°. По вычисленным значениям строим диаграмму в масштабе= 30 Нм/мм. Методом графического интегрирования строим диаграмму работ сил движущих. Для этого выбираем полюсное расстояние Н=24 мм (обычно беру в пределах 10 … 40мм). Через середины интервалов 0-1, 1-2,.... 10 - 11 проводим перпендикуляры к оси абсцисс (штриховые линии). Точки пересечения этих перпендикуляров с диаграммой=f(проецируем на ось ординат и соединяем найденные точки 1′, 2′,…,11′ с полюсом р. Из начала координат диаграммы А=f(проводим пря­мую, параллельную лучу р-1′, параллельную лучу р-2', и т.д. Масштаб диаграммы работ определяем по формуле

где где х=120мм

Так как то диаграмма А_пс= f(есть прямая линия. Кроме того, при установившемся движении за цикл работа движущих сил равна работе всех сопротивлений. На основании этого соединяем начало координат О диаграммы А=f(с конечной точкой, которая и является диаграммой А_пс= f(сил полезного сопротивления.

Если графически продифференцировать эту диаграмму, то получим прямую, параллельную оси абсцисс. Эта прямая является диаграммой приведенных моментов сил полезного сопротивления (

Таблица №5. Расчетная таблица определения приведенного момента сил давления газов (движущих)

№ положения		Давление в левом цилиндре р3, МПа		Р3, Кн		, м/с		Давление в правом цилиндре р5, МПа		Р5, Кн		, м/с
0	0,10		1,33		0		0,10		1,33		16,2			-121,1
1	0,10		1,33		6,5		0,10		1,33		12,4			-141,3
2	0,10		1,33		12,4		0,10		1,33		6,5			-141,3
3	0,10		1,33		16,2		0,10		1,33		0			-121,1
4	0,10		1,33		15,7		0,10		1,33		6,5			-166
5	0,10		1,33		9,7		0,24		3,18		12,4			-294,2
6	0,10		1,33		0		0,60		7,96		16,2			-724,9
7	0,10		1,33		9,7		1,56		20,70		15,7			-1899,3
8	0,10		1,33		15,7		3,00		39,80		9,7			-2287,5
9	0,10		1,33		16,2		5,10		67,66		0			-121,1
10	0,10		1,33		12,4		6,00		79,60		9,7			4247,5
11	0,10		1,33		6,5		5,10		67,66		15,7			5922,5
12	0,10		1,33		0		2,28		30,25		16,2			2754,6
13	0,10		1,33		6,5		1,44		19,10		12,4			1282,7
14	0,24		3,18		12,4		1,02		13,53		6,5			272,7
15	0,60		7,96		16,2		0,10		1,33		0			-724,9
16	1,56		20,70		15,7		0,10		1,33		6,5			-1875,4
17	3,00		39,80		9,7		0,10		1,33		12,4			-2262,8
18	5,10		67,66		0		0,10		1,33		16,2			-121,1
19	6,00		79,60		9,7		0,10		1,33		15,7			4222,8
20	5,10		67,66		15,7		0,10		1,33		9,7			5898,6
21	2,28		30,25		16,2		0,10		1,33		0			2754,6
22	1,44		19,10		12,4		0,10		1,33		9,7			1258,8
23	1,02		13,53		6,5		0,10		1,33		15,7			377

Для построения диаграммы приращения кинетической энергии машины следует вычесть алгебраически из ординат диаграммы А_Д(ординаты диаграммы А_пс=(А_Д- А_пс