125270 (690390), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Цель этого этапа исследования – определение реакций в кинематических парах механизма и величины действующего момента, приложенного к кривошипу механизма.
Определение движущей силы при помощи давления
рабочего тела в цилиндре и диаметра поршня
:
Таблица 1.4.1. Движущие силы и давления в цилиндрах
| | | | | |
| 0 | 1,38 | 15607,43 | 0,03 | 339,292 |
| 30 | 2,64 | 29857,7 | 0,03 | 339,292 |
| 60 | 1,14 | 12893,1 | 0,02 | 227,33 |
| 90 | 0,54 | 6107,256 | 0 | 0 |
| 120 | 0,3 | 3392,92 | -0,01 | -112 |
| 150 | 0,21 | 2375,044 | -0,03 | -339,292 |
| 180 | 0,15 | 1696,46 | -0,03 | -339,292 |
| 210 | 0,03 | 339,292 | -0,03 | -339,292 |
| 240 | 0,03 | 339,292 | -0,02 | -227,33 |
| 270 | 0,03 | 339,292 | -0,01 | -112 |
| 300 | 0,03 | 339,292 | 0,03 | 339,292 |
| 330 | 0,03 | 339,292 | 0,04 | 451,26 |
| 360 | 0 | 0 | 0,13 | 1469,134 |
| 390 | 0 | 0 | 0,45 | 5089,38 |
| 420 | -0,03 | -339,292 | 1 | 11308,6 |
| 450 | -0,03 | -339,292 | 1,8 | 20357,52 |
| 480 | -0,03 | -339,292 | 2,14 | 24201,7 |
| 510 | -0,03 | -339,292 | 0,94 | 10630,02 |
| 540 | 0 | 0 | 0,46 | 5201,346 |
| 570 | 0,03 | 339,292 | 0,27 | 3053,628 |
| 600 | 0,03 | 339,292 | 0,19 | 2147,718 |
| 630 | 0,06 | 678,584 | 0,11 | 1245,202 |
| 660 | 0,27 | 3053,628 | 0,03 | 339,292 |
| 690 | 0,81 | 9160,884 | 0,03 | 339,292 |
| 720 | 1,38 | 15607,43 | 0,03 | 339,292 |
Используя построенный план ускорений, определим силы и моменты сил инерции, действующие на звенья механизма в процессе движения:
положение 2:
положение 5:
положение 21:
положение 24:
Определив направления сил и моментов сил инерции с помощью плана ускорений (силы инерции противоположно направлены ускорениям центров масс звеньев механизма, а моменты сил инерции противоположно направлены угловым ускорениям звеньев механизма), и перенеся их на схему механизма. Разобьем его на части согласно проведенному структурному анализу. Рассмотрим группу Ассура звенья 2–3. Запишем сумму моментов относительно точки
:
Рисунок 1.4.1. Плечи сил
положение 2:
положение 5:
положение 21:
положение 24:
где:
и
– плечи силы тяжести
и силы инерции
, соответственно.
– проекция момента на ось z, направление которой к нам перпендикулярно плоскости чертежа.
Запишем уравнение суммы сил:
В уравнении (1.4.4) неизвестны по модулю силы
и
, так как в уравнении два неизвестных, то можно построить план сил, откуда и определим неизвестные силы.
Для каждого положения выбрано масштаб плана сил
:
Тогда отрезки соответствующие известным силам будут равны:
положение 2:
положение 5:
положение 21:
положение 24:
Построив план сил, определяем:
положение 2:
положение 5:
положение 21:
положение 24:
Рассмотрим звено 3, записав уравнение суммы сил, определим реакцию
используя ранее построенный план сил:
Из плана сил определяем:
положение 2:
положение 5:
положение 21:
положение 24:
Рассмотрим группу Ассура звенья 4–5. Запишем сумму моментов относительно точки
:
положение 2:
положение 5:
положение 21:
положение 24:
где:
и
– плечи силы тяжести
и силы инерции
, соответственно.
– проекция момента на ось z, направление которой к нам перпендикулярно плоскости чертежа.
Запишем уравнение суммы сил:
В уравнении (1.37) неизвестны по модулю силы
и
, так как в уравнении два неизвестных, то можно построить план сил, откуда и определим силы
и
.
Для каждого положения выбрано масштаб плана сил
:
Тогда отрезки соответствующие известным силам будут равны:
положение 2:
положение 5:
положение 21:
положение 24:
Построив план сил, определяем:
положение 2:
положение 5:
положение 21:
положение 24:
Рассмотрим звено 5, записав уравнение суммы сил, определим реакцию
, используя ранее построенный план сил:
Из плана сил определяем:
положение 2:
положение 5:
положение 21:
положение 24:
Рассмотрим основной механизм первое звено.
Составим сумму моментов относительно точки О, учитывая,
что
и
:
Рисунок 1.4.2. Плечи сил
При этом плечи будут равны:
положение 5:
При этом плечи будут равны:
положение 21:
При этом плечи будут равны:
положение 24:
При этом плечи будут равны:
Для нахождения реакции
составим уравнение суммы сил действующих на основной механизм:
Для построения каждого плана сил выберано масштабный коэффициент
:
Тогда отрезки соответствующие силам
и
будут равны:
положение 2:
положение 5:
положение 21:
положение 24:
Из плана находим:
положение 2:
положение 5:
положение 21:
положение 24:
1.5 Приведенный момент сил
Определение приведенного момента сил трения, осуществляется нахождением моментов во вращательных КП и сил трения в поступательных КП:
где:
коэффициент трения во вращательных КП;
коэффициент трения в поступательных КП;
диаметр шатунной шейки;
диаметр поршневого пальца;
диаметр коренной шейки.
Используя значения найденных в силовом расчете реакций в КП для положений 2, 5, 21, 24, определяются значения моментов сил трения и сил трения в КП для этих положений:
положение 2:
положение 5:
положение 21:
положение 24:
Зная моменты сил трения и силы трения в КП, определяется приведенный момент сил трения исходя из того что элементарная работа приведенного момента сил трения равна суммарной элементарной работе сил трения в КП:
где:
угловая скорость 2-го звена относительно 1-го;
угловая скорость 4-го звена относительно 1-го;
угловая скорость 2-го звена относительно 3-го;
угловая скорость 4-го звена относительно 5-го.
















