124192 (689902), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Определяем скорость толкателя, м/с:
v2i=S’2i
, (55)
v21=
м/с
Определяем ускорение толкателя, м/с2:
а2i=S’’2
, (56)
где S’’2 – аналог ускорения, м/с2:
S’’2=
, (57)
S’’2=
м/с2
а2=
м/с2
Толкатель движется по равнопеременному закону изменения ускорения.
Скорость и ускорение для остальных фиксированных углов приводим в таблице 15.
Таблица 15 – Значения скорости, ускорения и перемещения толкателя
| Участок удаления роликового толкателя | |||||||||||
| n | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| φi, рад | 0 | 0,0925 | 0,185 | 0,2775 | 0,370 | 0,4625 | 0,555 | 0,6475 | 0,74 | 0,8325 | 0,925 |
| v2i, м/с | 0 | 0,38 | 0,76 | 1,14 | 1,52 | 1,9 | 1,52 | 1,14 | 0,76 | 0,38 | 0 |
| а2, м/с2 | 0 | 601,35 | 601,35 | 601,35 | 601,35 |
| -601,35 | -601,35 | -601,35 | -601,35 | 0 |
| S2, мм | 0 | 0,12 | 0,48 | 1,08 | 1,92 | 3,0 | 4,08 | 4,92 | 5,52 | 5,88 | 6 |
| Участок приближения роликового толкателя | |||||||||||
| n | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
| φi, рад | 0,925 | 0,8325 | 0,74 | 0,6475 | 0,555 | 0,4625 | 0,370 | 0,2775 | 0,185 | 0,925 | 0 |
| v2i, м/с | 0 | -0,38 | -0,76 | -1,14 | -1,52 | -1,9 | -1,52 | -1,14 | -0,76 | -0,38 | 0 |
| а2, м/с2 | 0 | -601,35 | -601,35 | -601,35 | -601,35 |
| 601,35 | 601,35 | 601,35 | 601,35 | 0 |
| S2, мм | 6 | 5,88 | 5,52 | 4,92 | 4,08 | 3,0 | 1,92 | 1,08 | 0,48 | 0,12 | 0 |
Масштаб угла поворота, рад/мм:
рад/мм
Масштаб ускорения толкателя,
:
Масштаб скорости толкателя,
:
Масштаб перемещения толкателя, м/мм:
м/мм
Строим диаграммы в указанных масштабах.
3.2.2.2 Метод планов
План скоростей строится для положения, соответствующего максимальной скорости толкателя. Целью построения плана скоростей является определение максимального угла давления графическим способом и сравнение его с заданным значением.
При построении плана скоростей применим векторное уравнение:
v
К = vКе+ vКr, (58)
где v К – абсолютная скорость толкателя;
vКе – скорость центра ролика в переносном движении;
vКr – скорость точки К в относительном движении по отношению к кулачку.
v
К направлен параллельно линии перемещения толкателя, vКе направлен перпендикулярно текущему положению радиус-вектора точки в строну вращения кулачка. vКr параллелен касательной tt к профилю кулачка в точке контакта толкателя с кулачком.
Определяем величину скорости vКе, м/с:
vКе=О1К
, (59)
где О1К – радиус-вектор кулачка, м:
О1К= О1К
, (60)
О1К=
м
vКе=
м/с
Вычисляем масштаб плана скоростей,
:
, (61)
где рvk’– длина отрезка на чертеже, выражающая скорость точки К;
р
vk’=70 мм.
Через точку к’ проводим вектор относительной скорости параллельно прямой tt. Из полюса рv плана скоростей проводим вектор скорости толкателя, на пересечении получаем точку к.
Определяем значение скорости толкателя, м/с:
v
К = рvk
, (61)
v К =
м/с
Проецируем полюс плана скоростей на вектор относительной скорости, получаем значение максимального угла давления max.
max=320
Определяем погрешности, %:
4. Уравновешивание сил инерции кривошипно-ползунного механизма
Уравновешивание сил инерции КПМ производится с целью устранения переменных воздействий на опоры коленчатого вала, корпус и фундамент и осуществляется с помощью противовесов, устанавливаемых на подвижные звенья. Для полного статического уравновешивания КПМ противовесы ставят как на кривошип, так и на шатун, добиваясь постоянства положения центра масс всех подвижных звеньев относительно стойки. Такое расположение противовесов приводит к увеличению габаритов механизма, масс подвижных звеньев и динамических усилий в кинематических парах. Поэтому противовес устанавливают только на кривошип (см. рисунок 6).
Рисунок 6 – Схемы статического уравновешивания сил инерции в кривошипно-ползунном механизме.
Так как кривошип выполнен в форме коленчатого вала, то противовесы устанавливаются на продолжении обеих щек коленчатого вала.
Определяем массу противовеса, кг:
, (77)
где mA – замещающая масса, сосредоточенная в шарнирной точке А,кг:
, (78)
где mB – замещающая масса, сосредоточенная в шарнирной точке В, кг:
, (79)
где m1, m2, m3 - массы кривошипа, шатуна, ползуна, кг:
m1=(0,4…0,5)m3
m2=(1,0…2,0)m3
m3=(0,01…0,02)SП
где SП – площадь поршня, см2:
SП=
, (80)
где D – диаметр поршня, см:
D=
мм=
см
SП=
см2
m3=
кг
m2=
кг
m1=
кг
кг
кг
кг
При частичном уравновешивании КПМ полностью уравновешена центробежная сила инерции вращающейся массы mА, и остается неуравновешенной вторая гармоническая составляющая силы инерции:
, (81)
Н
Определяем первую гармоническую составляющую силы инерции, Н:
, (82)
Н
Первую и вторую гармоническую составляющую для остальных положений приводим в таблице 17.
Таблица 17 – Гармонические составляющие сил инерции
| φi | 0 | 30 | 60 | 90 | 120 | 150 | 180 |
| P’B | -3592,26 | -3111 | -1796,13 | 0 | 1796,13 | 3111 | 3592,26 |
| P”B | -1496,78 | -748,4 | 748,4 | 1496,78 | 748,4 | -748,4 | -1496,78 |
| φi | 210 | 240 | 270 | 300 | 330 | 360 |
| P’B | 3111 | 1796,13 | 0 | -1796,13 | -3111 | -3592,26 |
| P”B | -748,4 | 748,4 | 1496,78 | 748,4 | -748,4 | -1496,78 |
Гармонические составляющие сил инерции передаются на опоры коленчатого вала и фундамент, вызывая вибрацию машинного агрегата. Амплитуда колебаний фундамента уменьшается в два раза по сравнению с тем случаем, когда первая гармоника силы инерции возвратно-поступательно движущейся массы ползуна полностью неуравновешенна.















