Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Суммарная работа движущих сил и сил сопротивления за цикл равна нулю (режим установившийся) . В соответствии с законом сохранения энергии:

Следовательно, M_c=13 Н*м.

Момент сопротивления показан на графике приведенных моментов.

Строим график работы движущего момента за цикл, а также график работы сил сопротивления.

Суммарная работа всех сил равна работе :

График строится методом графического интегрирования графика , выбирая отрезок интегрирования К = 25мм. Масштаб графика по оси ординат:

Масштаб графика определяем по формуле:

m_А=m_{М *}m_f/К=0,76 мм/Дж,

где К=25 мм-отрезок интегрирования.

2.7. Выполнение перехода от графика суммарного приведенного момента инерции второй группы звеньев к приближенному графику кинетической энергии той же группы звеньев.

Определяли кинетическую энергию через приведен­ные моменты инерции этой же группы звеньев. Закон изменения на данном этапе неизвестен, поэтому для опреде­ления воспользовались приближенным равенством , поскольку коэффициент неравномерности - величина малая.

Тогда:

Так как , то можно считать пропорцио­нальной , а построенную кривую принять за приближенную кривую .

Масштаб находим по формуле m =2*m_J /w_1cp²*m_JS=21.6 мм/Дж.

2.8. Построение приближенного графика кинетической энергии звеньев первой группы.

Согласно урав­нению имеем

Следовательно, для механизма двигателя при по­строении кривой из ординат кривой в каждом положении механизма вычитали отрезки, изображающие величины ; взятые из графика ; вычитаемые отрезка представляли в том же масштабе , в каком построена кривая . Полученная кривая - приближенная, так как построена вычитанием из точной кривой прибли­женных значений .

2.9. Определение необходимого момента инерции маховых масс.

На кривой нашли точки , соответствующие значениям и , и согласно этим значениям максимальное изменение кинетической энергии I группы звеньев за период цикла: ,

где - отрезок в мм, изображавший в масштабе

.

При определении закона движения воспользовались тем, что при малых значениях коэффициента неравномерности верхняя часть графика , изображающая изменение кинетической энергии , приближенно изображает также изменение уг­ловой скорости .

В точках пересечения кривой имеет соответственно зна­чения и . Масштаб графика угловой скорости опре­деляется по формуле: , где ω_1ср=2*π*n_хх=136 рад/с.

Необходимый момент инерции подсчитали по формуле

= /(w_1cp²*d)=

Момент инерции маховой массы:

J_доп=0.09-0.025=0.065кг*м²

2.10. Построение графика угловой скорости.

При определении закона движения воспользовались тем, что при малых значениях коэффициента неравномерности верхняя часть графика , изображающая изменение кинетической энергии , приближенно изображает также изменение уг­ловой скорости .

В точках пересечения кривой имеет соответственно зна­чения и . Масштаб графика угловой скорости опре­деляется по формуле: , где ω_1ср=2*π*n_хх=136 рад/с.

Чтобы перейти от изменений угловой скорости к ее полному значению, определили положение оси абсцисс графика . Для этого через середину отрезка, изображающего раз­ность , провели горизонтальную штриховую линию, ко­торая является линией средней угловой скорости . Расстоя­ние от линии до оси абсцисс определялось следующим об­разом:

Получив положение оси абсцисс графика , можно определить ,а по ней и Дж.

3. Силовой расчет механизма.

Силовой расчет производится при холостом режиме.

На листе 2 представлен силовой расчет методом плана сил. Для этого сначала строим планы скоростей и ускорений для левой и правой частей двигателя.

Решение методом планов производиться при угловой координате кривошипа .Также известно F_д5=4000 Н, F_д3=0.

3.1. Построение планов скоростей.

По графику для нашли .

=

634.4 рад/с²

Построили план скоростей для положения в масштабе , и определили величины и направления скоростей точек :

, где ,

, где ;

Аналогично:

, где; ,

, где ;

3.2. Построение планов ускорений.

Построили планы ускорений по векторным уравнениям в выбранном масштабе ускорений

;

,

;

Аналогично для точки В:

;

;

3.3. Определение внешних силовых факторов, действующих на механизм.

При силовом расчете используем метод, с помощью которого уравнениям динамики по форме придаем вид уравнений статики, введя в уравнения силы инерции и моменты инерции. Выделяем статически определимую группу Ассура и обозначаем все реальные и расчетные силы, действующие на нее. В этом случае геометрическая сумма задаваемых сил, реакций связи и сил инерции равна нулю. Аналогично сумма моментов от заданных сил, реакций связи, сил инерции и моментов инерции равна нулю:

Для тела, совершающего плоское движение, различают главный вектор сил инерции звена приложенный в центре масс и определяемый формулой:

и главный момент сил инерции определяемый формулой:

3.4. Определение усилий в кинематических парах.

Для определения усилий в кинематических парах механизма, расчет проводили отдельно для двух кривошипно-ползунных механизмов, найдя для каждого из них реакции, действующие в шарнирах A и D. Определив значения и направления этих реакций, рассмотрели равновесие звена 1 и нашли значение момента сопротивления, приложенного к этому звену, а также реакцию в шарнире O.

3.4.1. Определение усилий в шарнире А.

Рассмотрим нахождение реакций в шарнире A от действия первого кривошипно-ползунного механизма (звенья 1,2,3).

Для нахождения тангенциальной составляющей реакции в шарнире A , указали все силы и моменты, действующие на первый кривошипно-ползунный механизм, и составили уравнение моментов относительно шарнира B . Это уравнение имеет вид:

где l_AB=l₂=0,152 – плечо силы ;

h_ФS2- плечо силы Ф_S2, h_ФS2=0,046 м;

h_G2- плечо силы G₂, h_G2=0,105 м;

Получили =102,4 Н.

Для нахождения полной реакции в шарнире А составили векторное уравнение:

Строим план сил в масштабе _F=0,37 мм/Н.Откуда получаем:

Н.

Н.

Аналогичные операции провели для другого кривошипо-ползунного механизма (звенья 1,4,5) и получили следующие результаты:

;

.

3.4.2 Определение усилий в шарнире В.

Для нахождения полной реакции в шарнире B (F₃₂) проставили все силы, действующие на поршень 3, и составили векторное уравнение сил действующих на поршень 3:

.

Был построен план сил в масштабе _F=0,37 мм/Н, откуда получили значение силы:

.

3.4.3. Определение усилий в шарнире F.

Для нахождения полной реакции в шарнире F (F₅₄) проставили все силы, действующие на поршень 5, и составили векторное уравнение сил действующих на поршень 5:

.

Был построен план сил в масштабе _F=0,05 мм/Н, откуда получили значение силы:

3.5. Определение усилий в шарнире О и момента сопротивления.

Для определения полной реакции в шарнире О составим векторное уравнение:

, где

- силы найденные выше,

Был построен план сил в масштабе _F=0,028 мм/Н,

Получили: F₁₀ = 4057 H

Момент сопротивления определяется из условия равновесия механизма относительно шарнира О, для этого записываем уравнение моментов относительно точки О:

M_Ф1+ (M_c^пр)^*- M(F₁₄)+ M(F₁₂)=0.

где

Получили:

с первого листа проекта составляет 13 Н*м.

Таким образом, погрешность составляет:

4. Синтез кулачкового механизма.

Исходные данные для проектирования кулачкового механизма:

угол рабочего профиля кулачка °.

Ход толкателя в кулачковом приводе клапанов h=0,007 м.

Максимально допустимый угол в кулачковом механизме =30°.

соотношение между ускорениями толкателя a₁/a₂=1,7.

4.1. Построение графика заданного закона движения.

Производиться проектирование кулачкового механизма впускного клапана. Закон изменения ускорения толкателя приведен в техническом задании в виде графика. В механизме используется толкатель с роликом. В качестве обобщенной координаты принимается угол поворота кулачка.

Так как исходная функция задана в виде графика, то решение получают при помощи метода графического интегрирования. Для определения передаточной функции скорости толкателя интегрируют заданную функцию ускорения толкателя, затем интегрируют полученную функцию скорости и находят функцию перемещения толкателя.

Все три графика располагают один под другим на одинаковой базе по оси абсцисс; . Масштаб по оси вычисляют по формуле

.

Построив график ускорения, построили график скорости методом графического интегрирования, выбрав отрезок интегрирования К₁=39мм.

Характеристики

Список файлов курсовой работы