Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Кинематический анализ.






Кинематический синтез кривошипно-ползунного механизма.

Первоочередной задачей проектирования кривошипно-ползунного механизма является его синтез, т. е. определение размеров звеньев по некоторым первоначально заданным параметрам.

· Ход ползуна S =0.125 м.

· Эксцентриситет e =0, т.е. опоры механизма находятся на одном уровне.



· Максимальный угол давления между шатуном и кривошипом qmax =

Отношение длины кривошипа к длине шатуна l = l1/l2 находим из DAOB:

l=l1/l2=sin qmax, (2)

l=0.24.

Длину кривошипа l 1 определяем из рассмотрения двух крайних положений механизма, определяющих ход ползуна S:

S=OB1-OB2=(l1+l2)-(l2-l1)=2l1, (3)

Откуда

l1=S/2, (4)

l1=0.125/2=0.0625 м.

Длина шатуна:

l2=l1/l, (5)

l2=0.0635/0.24=0.264 м.

Расстояние от точки А до центра масс S 2 шатуна

l3=0.35× l2, (6)

l3=0.32× 0.26=0.092 м.

Угловая скорость кривошипа w :

w1=210

План положений.

План положений - это графическое изображение механизма в n последовательных положениях в пределах одного цикла.

План положений строим в двенадцати положениях, равностоящих по углу поворота кривошипа. Причем все положения нумеруем в направлении вращения кривошипа w . Положения остальных звеньев находим путем засечек. За нулевое (начальное) положение принимаем крайнее положение, при котором ползун наиболее удален от кривошипного вала (начало работы хода). Начальное положение кривошипа задается углом j 0, отсчитанным от положительного направления горизонтальной оси кривошипного вала против часовой стрелки. Кривая, последовательно соединяющая центры S , S , S …S масс шатуна в различных его положениях, будет траекторией точки S 2.

Выбираем масштабный коэффициент длин ml:

m =l2/OA, (7)

где l 2 - действительная длина кривошипа, м;

OA- изображающий её отрезок на плане положений, мм.

ml=0.26/300 =0.000866 м/мм.

Отрезок AB, изображающий длину шатуна l 2на плане положений, будет:

AB=l2/ml, (8)

AB=0.26/0.000866= 300 мм.

Расстояние от точки А до центра масс S 2 шатуна на плане положений:

AS2=l3/ml, (9)

AS2=0.085/0.000866 =98.15 мм.

Вычерчиваем индикаторную диаграмму с таким же масштабом перемещения ms =0.000866м/мм, в каком представлен план положений механизма, для которой выбираем масштабный коэффициент давления:

mp=Pmax/Lp, (10)

где Pmax -максимальное давление в поршне, МПа.

Lp -изображающий его отрезок на индикаторной диаграмме, мм.

mp=4/192=0.02083 МПа/мм.

Кинематическую схему механизма вычерчиваем на листе 1 в указанном масштабном коэффициенте ml =0.000866м/мм.

План скоростей и ускорений.

План скоростей – это графическое изображение в виде пучка лучей абсолютных скоростей и точек звеньев и отрезков, соединяющих концы лучей, представляющих собой отношение скорости точек в данном положении механизма.

Определение плана ускорений аналогично определению плана скоростей.

Планы скоростей и ускорений будем рассматривать для десятого положения.

План скоростей.

Скорость точки А находим по формуле:

VA=w1× l1, (11)

где w 1 – угловая скорость кривошипа, с-1.

l 1 – длина кривошипа, м.

VA=210× 0.063=13.23 м/с

Выбираем масштабный коэффициент плана скоростей mV:

mV=VA/Pa, (12)

где VA -скорость точки A, м/с;

Pa -изображающий ее отрезок на плане скоростей, мм.

mV=13.23/100=0.1323

Из полюса P в направлении вращения кривошипа перпендикулярно к OA откладываем отрезок Pa, изображающий вектор скорости точки A, длиной _мм.

Определяем скорость точки В:

B= A+ BA, (13)

где BA - вектор скорости точки B в ее вращательном движении относительно точки A, перпендикулярно к оси звена AB.

Из точки а на плане скоростей перпендикулярно оси звена AB проводим прямую до пересечения с линией действия скорости точки B, в результате чего получаем отрезок Pb =96.97мм, изображающий вектор скорости точки B и отрезок ab =53мм, изображающий вектор скорости звена AB.

Тогда

VB=Pb× mV, (14)

VB=96.97× 0.1323=12.83 м/c;

VBA=ab× mV, (15)

VBA=53× 0.1323=7.01 м/с.

Скорость точки S 2 находим из условия подобия:

as2/ab=AS2/AB, (16)

Откуда

as2=(AS2/AB)× ab, (17)

as2=(105/300)× 53=18.5 мм.

Соединив точку S 2 с полюсом P, найдем отрезок, изображающий вектор скорости точки S 2, т.е. Ps 2=95мм.

Тогда

VS2=Ps2× mV, (18)

VS2=95× 0.1323=12.6 м/с.

Если из произвольной точки отложить вектор VS 2 для всех двенадцати положений и соединить их конечные точки плавной кривой, то получим годограф скорости точки S 2.

По результатам расчета программы ТММ1 строим годограф скорости точки S 2.

Угловую скорость шатуна AB определяем по формуле:

w2=VBA/l2, (19)

w2=7.01/0.26=26.96 c-1.

План ускорений.

Находим нормальное ускорение точки A:

aA=w × l1, (20)

aA=2102× 0.063=2778.3 м/с2.

Выбираем масштабный коэффициент плана ускорений ma:

ma=aA/Pa, (21)

где aA – нормальное ускорение точки A, м/с2;

Pa – изображающий ее отрезок на плане ускорений, мм.

ma=2778.3/100=27.783 (м/с2)/мм.

Из полюса P откладываем отрезок Pa, изображающий вектор нормального ускорения точки A кривошипа, который направлен к центру вращения кривошипа.

Определяем ускорение точки B:

, (22)

где - вектор ускорения точки B в ее вращательном движении относительно точки A.

Определяем ускорение a :

a =V × l2, (23)

a =26.9612× 0.26=189 м/c2.

Из точки a на плане ускорений проводим прямую, параллельную оси звена AB и откладываем на ней параллельно отрезку AB в направлении от точки B к точке A отрезок an, представляющий собой ускорение a в масштабе ma.

an=a /ma, (24)

an=189/27.783=6.80 (м/c2)/мм.

Из точки n проводим прямую перпендикулярную оси звена AB до пересечения с линией действия ускорения точки B, в результате чего получаем отрезок nb =86мм, изображающий вектор касательного ускорения звена AB и отрезок Pb= 40мм, изображающий вектор скорости точки B.

Тогда

a =nb× ma, (25)

a =86× 27.783=2389.3 м/с2;

aB= Pb× ma, (26)

aB=40× 27.783=1110.78 м/c2.

Соединив точки a и b, получим отрезок ab= 86мм, изображающий вектор ускорения звена AB.

Тогда

aBA=ab× ma, (27)

aBA=86× 27.783=2389.3 м/с2.

Ускорение точки S 2 находим из условия подобия:

as2/ab=AS2/AB, (28)

Откуда

as2=(AS2/AB)× ab, (29)

as2=(105/300)× 86=30.1 мм.

Соединив точку s 2 с полюсом P, найдем отрезок, изображающий вектор скорости точки S 2, т.е. Ps 2=74мм.

Тогда

aS2=Ps2× ma, (30)

aS2=74× 27.783=2056.1 м/с2.

Если из произвольной точки отложить вектор aS 2 для всех двенадцати положений и соединить их конечные точки плавной кривой, то получим годограф ускорения точки S 2.

По результатам расчета программы ТММ1 строим годограф ускорения точки S 2.

Угловое ускорение шатуна AB определяем по формуле:

e2= a /l2, (31)

e2=2389.3/0.26=9200.2 c-2.






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.