3.4.Определение кинематических характеристик кривошипно-ползунного механизма и контрольный расчет их для положения №2 (аналитически).
Действительная схема Расчетная схема
Кинематические характеристики определяются по формулам, выведенным для метода замкнутого векторного контура.
Расчет кинематических характеристик:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
Для
сравнения произведем определение
кинематических характеристик построением
плана аналогов скоростей. Для построения
плана аналогов скоростей примем
. В этом случае отрезок ра изображает
аналог скорости точки А ра=ОА. Известно,
что
.
Поскольку между скоростями и аналогами
скоростей существует пропорциональность,
то для точки В записываются аналогичные
векторные уравнения:
Построение точки S на плане находим по теореме подобия. Произведем графический расчет:
Сопоставление
расчетов
и
:
|
|
|
|
|
Аналитический |
−0,22 |
0,0244 |
|
Графический |
−0,21 |
0,025 |
3.5.Обработка индикаторной диаграммы и определение внешних сил, действующих на поршень.
Индикаторная диаграмма представляет собой графическое изображение зависимости давления Р от перемещения ползуна S. Требуется определить значения давления Р и силы F для всех положений механизма.
Для обработки индикаторной диаграммы выбираем масштабный коэффициент:
Сила,
действующая на поршень определяется
по формуле:
,
где
площадь днища поршня:
,
где d
диаметр поршня.
Результаты расчетов сводим в таблицу.
|
№ |
|
|
|
|
1 |
80 |
3200000 |
18149 |
|
2 |
78 |
3120000 |
17695 |
|
3 |
70 |
2800000 |
15880 |
|
4 |
47 |
1880000 |
10662 |
|
5 |
27 |
840000 |
4746 |
|
6 |
11 |
440000 |
2495 |
|
7 |
0 |
0 |
0 |
|
8 |
0 |
0 |
0 |
|
9 |
2 |
80000 |
453 |
|
10 |
10 |
400000 |
2268 |
|
11 |
25 |
1000000 |
5671 |
|
12 |
43 |
1720000 |
9755 |
|
13 |
80 |
3200000 |
17695 |
3.6. Динамическая модель машинного агрегата.
В движении входного звена исполнительного рычажного механизма имеют место колебания угловой скорости, основными причинами которых являются:
1)несовпадение законов изменения сил сопротивления и движущих сил в каждый момент времени;
2)непостоянство приведенного момента инерции звеньев исполнительного и некоторых вспомогательных механизмов.
Двигатель
Передаточный механизм
Основной (исполнительный) рычажный механизм
Вспомогательные (кулачковые; рычажные и др.) механизмы
Чтобы учесть влияние названных причин на закон движения входного звена исполнительного механизма, составляется упрощенная динамическая модель машинного агрегата и на ее основе – математическая модель, устанавливающая функциональную взаимосвязь исследуемых параметров.
Наиболее простой динамической моделью машинного агрегата может быть одномассовая модель представленная ниже:
В
качестве такой модели рассматривается
условное вращающееся звено – звено
приведения, которое имеет момент инерции
относительно оси вращения (приведенный
момент инерции) и находится под действием
момента сил
(приведенного момента сил). В свою очередь
Где
приведенный момент движущих сил;
приведенный
момент сил сопротивления.
Динамические
характеристики
и
должны быть такими, чтобы закон вращения
звена приведения был таким же, как и у
главного вала машины (кривошипа 1
основного исполнительного рычажного
механизма), т.е.
