Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Определение ускорений точек и звеньев механизма

Определим ускорение точки А так как она вращается равномерно, касательное ускорение  равно нулю, а полное ускорение будет равняться нормальному ускорению .

м/с².

Определим масштабный коэффициент плана ускорений, приняв, что отрезок , выражающий ускорение точки А, равен 50 мм.

;

.

Примем .

Тогда мм.

Ускорения звеньев 2, 3 определяются с помощью векторного уравнения

,

(9)

где  - вектор точки А, известного по величине и по направлению;

 - вектор нормального ускорения точки В в ее относительном движении вокруг точки А, параллельно звену ВА и направленного от точки В и А.

;

(10)

 - вектор тангенциального ускорения точки В в ее относительном движении вокруг точки А, перпендикулярна звену ВА.

 - для всех положений берется из плана скоростей, а затем определяются нормальные ускорения . Результаты расчетов также заносим в таблицу 2.

Длина вектора с n на чертеже определяется из:

 

 

Для заданного положения

 м/с

 м/с²

 мм.

Строим план ускорений (рисунок 4), для чего из полюса  плана ускорений проводим вектор  параллельно направлению оси ОА на плане механизма от

точки А и оси вращения – точки О. Из точки а проводим прямую, параллельную оси АВ шатуна в направлении от точки В к точке А. На этой прямой откладываем отрезок  (из точки n) проводим линию действия касательного ускорения  перпендикулярно оси АВ шатуна. Из полюса  проводим параллельную оси цилиндра линии действия ускорения . В пресечении этой линии с линией действия касательного ускорения  получим точку В конца векторов ,  и , изображающих на планах соответственно ускорения ,  и . Замеренные на плане для всех 12 положений механизма длины векторов .

Заносим в таблицу 2 со знаком, указывающим направление вектора: вправо (прямой ход) – плюс, влево (обратный ход) – минус.

Величины ускорений м/с², определяются из выражений:

Для положения 4:

 м/с²;

 м/с²;

 м/с²;

 м/с².

Угловое ускорение шатуна рад/с², определяется из выражения

;

(11)

 - его заносим в таблицу 2 со знаком, учитывающим направление углового ускорения: по часовой стрелки-плюс, против часовой стрелки-минус.

Силы инерции шатунов.

2.3.1 При силовом исследование механизма двигателя необходимо учитывать

 

 что двигатель состоит из двух кривошипно – ползунныхмеханизмов, кривошипы которых повернуты относительно друг друга на угол 180˚. При динамическом исследовании механизм также рассматривается в положениях, повернутых друг на равные углы Δφ=30˚. Номер i_I положения первого механизма всегда будет соответствовать номеру i положения коленчатого вала, а второй механизм будет сдвинут на 12 положений вперед относительно положения первого механизма, т.е.

 

2.3.2 Определим результирующие силы инерции шатунов для положении холостого хода 1-го механизма (2-е положение коленчатого вала). Шатун совершит плоскопараллельное движение и нагрузки сведутся к силе инерций F_ин2, Н и моменту сил инерций М_ин2, Н∙м (рисунок 10)

                                            F_ин2= -m_ш∙a_S2 ,                                          (22)

                                М_ин2= -J_S2∙ξ_S2 ,                                              (23)

где m_ш – масса шатуна, кг

m_ш =0,32кг;

J_S2 – момент инерций шатуна, кг∙м²

Сила F_ин2 приложена в центре масс шатуна и направлена против ускорения a_S2.

Момент направлен против углового ускорения.

Во втором положении

F_ин2= -0,32∙8664=2772,5Н

Угловое ускорение

ξ_S2 =

в данном положения направлено по часовой стрелке, а момент М_ин2=0,001∙61275=61,275 Н∙м

направлен против часовой стрелки. Силу и момент заменяем одной силой

F_ин2, плечо которого h,m определяется выражения

                                                                    (24)

На чертеже

Суммарную силу смешаем параллельно сил F_ин2 на плечо h в таком направлении, чтобы она создавала относительно центра масс шатуна момент такого же знака, как и знак момента М_ин2.

 

 

2.3.3 Определим результирующую силу инерций шатунов для положения рабочего хода( 14-ое положения кривошипа). В этом положении первый механизм занимает 14-ое положение (рабочий ход), которые идентично второму положению, а второй механизм занимает 20-ое положение (выхлоп), которое идентично восьмому положению.

  То есть силы инерций шатунов для обоих механизмом в рассматриваемом положении рабочего хода будут по величине, направлению и точке приложения совпадать с силами инерций соответствующих механизмов в рассматриваемом

 

 

положении холостого хода для 1-го механизма.

 

 

Определение скоростей точек и звеньев механизма

Скорости определяем графически методом планов. Примем длину отрезка, выражающую на плане скорость точки С (А) равную 50 мм. Тогда масштабный коэффициент скорости, , будет

,

(5)

где  - линейная скорость точки а, м/с.

;

(6)

 

 

 - угловая скорость кривошипа, рад/с

.

(7)

 рад/с;

 м/с;

.

Отрезок  мм.

План скоростей строим для 12 положений при двух полюсах: один полюс для всех четных положений, и второй для всех нечетных положений.

Скорость точки В определяем из векторного уравнения

,

(8)

где  - скорость точки А, известна по величине и по направлению. Она перпендикулярна радиусу ОА и направлена по направлению вращения кривошипа;

 - скорость точки В, направлена вдоль оси Х-Х;

 - скорость точки В во вращательном движении звена 2 относительно точки А. Скорость направлена перпендикулярна звену АВ.

Для построения плана скоростей для любого положения механизма (рис. 3) откладываем вектор  (50 мм) согласно векторному уравнению (8). Из полюса плана скоростей проводим вектор  параллельно оси Х-Х, а из конца вектора  проводим линию, перпендикулярную АВ. Точка пересечения (в) этих линий будет являться концом вектора абсолютной скорости точки В. Отрезок рв в масштабе  будет являться вектором скорости . Отрезок (ав) является вектором относительной скорости . Линии ра, рв и ав являются планами скоростей звеньев 1, 2, 3. Скорость центра масс  звена 2  определим на основании свойств подобия

 

Таблица 2. – Определение скоростей и ускорений

	№ строки	Величина	Номер положения
			0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
путь	1	Угол поворота кривошипа,	0	30	60	90	120	150	180	210	240	270	300	330	360
	2	Отрезки на чертеже ( ), мм	0	4,5	18	31	45	52	54	52	45	31	18	4,5	0
	3	Перемещения поршня, , м	0	0,007	0,03	0,0470	0,068	0,078	0,080	0,078	0,068	0,047	0,03	0,007	0
скорость	4	Вектор , мм	0	30	49	50	37	20	0	-20	-37	-50	-49	-31	0
	5	Скорость , м/с	0	12,8	20,9	21,4	15,8	8,5	0	-8,5	-15,8	-21,4	-20,9	-13,2	0
	6	Вектор , мм	50	44	25	0	26	44	50	44	28	0	28	44	50
	7	Скорость , м/с	21,4	18,7	10,6	0	11,1	18,7	21,4	18,7	10,8	0	10,6	18,7	21,4
	8	Угловая скорость , рад/с	133,8	116,9	-66,3	0	69,4	116,9	137,8	116,9	66,3	0	66,3	116,9	137,8
	9	Вектор , мм	16,7	14	7,7	0	8	14	16,7	14	8	0	8	14,3	16,2
	10	Скорость , м/с	14,5	17,5	20,5	21,4	18,8	14,5	14,5	15,8	3,3	21,4	20,5	18	14,5
	11	Вектор , мм	34	41	48	50	44	34	34	37	46	50	48	42	34
ускорения	12	, м/с2	2862	2180	702	0	770	2185	2802	2135	702	0	702	2186	2862
	13	Вектор , мм	12,5	9,5	13,1	0	3,37	9,5	12,5	9,5	3,1	0	3,1	9,5	12,5
	14	Вектор , мм	50	50	19	-12	-31	-34	-35	-42	-28	-12	+4	50	+35
	15	Ускорение , м/с2	14364	11400	4332	2736	-7068	-7980	-8280	7980	-7068	-2736	4332	11400	14364
	16	Вектор , мм	0	+26	+43	50	43	25	0	-25	-43	-50	+43	+25	0
	17	Ускорение , м/с2	0	5700	9804	11400	9804	5700	0	5700	9804	11400	9804	5700	0
	18	Вектор , мм	13	26	42	-52	43	43	+26	-13	-26	-43	-52	-42	-26
	19	Ускорение , м/с2	2964	59	28	9576	11856	9804	5908	2964	5472	9804	11850	9576	5988
	20	Вектор , мм	54	47	38	34	38	44	41	43	38	34	38	47	54
	21	Ускорение , м/с2	12312	10716	8664	7752	86646	10032	9348	9804	8664	7752	8604	10716	12312
	22	Угловое ускорение , с-2	0	35000	61275	71250	61275	35629	0	35629	61275	71250	61275	35625	0

 

;

Скорости и ускорение звеньев 4, 5 рассчитываются по аналогичным формулам. При этом надо учитывать, что все процессы характеристики их

 

сдвинуты относительно группы 2, 3 на 180^º.

Скорости определим по формулам:

,

,

,

,

,

,

где величины отрезков , , , , ,  снимаем с планов сил

    Для четвертого положения

 м/с;

 м/с;

 м/с;

 м/с;

 м/с;

 м/с.

Результаты вычислений заносим в таблицу 2. Вычислены ( ) и  заносим со знаками плюс или минус указывающими их направление: вправо (прямой ход) - плюс, влево (обратный ход) -  минус.

Угловую скорость шатуна определим из выражения

Для 4-го положения

 рад/с

Заносится в таблицу 2 со знаком плюс, так как в этом положении шатун вращается по часовой стрелке.

Значения  для других положений так же заносим в таблицу 2 со знаком, учитывающим направление угловой скорости: по часовой стрелке плюс, против

 

 

часовой стрелки-минус.