1. Определение закона движения механизма.


1.1. Постановка задачи: Для заданного механизма четырехтактного одноцилиндрового двигателя внутреннего сгорания при известных массах и моментах инерции звеньев и заданном законе изменения давления в цилиндре определить закон движения и дополнительную маховую массу, которая обеспечивает движение механизма с заданным коэффициентом неравномерности.

Допущения: звенья механизма абсолютно жесткие, кинематические пары идеальные, при заданном коэффициенте неравномерности можно принять 1 1ср.

1.2. Синтез основного механизма

1.2.1. Исходные данные

Средняя скорость поршней VBср,, м/с 4.0

Число оборотов коленчатого вала n1ср , об/мин 600

Отношение длины шатуна к длине

кривошипа 2 = lAB/lAO , - 3.5

Положение центра масс шатуна S = lAS2/lAB , - 0.38



1.2.2. Определение размеров механизма

Определение длины кривошипа lAO


lAO = 60VBср/(4n1ср) = 4*60/(4*600)= 0.1 м.


Определение хода поршня


HB= 2 lAO = 2 * 0.1 = 0.2 м.


Определение длины звена 2


lAB = 2 lAO = 3.5*0.1 = 0.35 м.


Определение положения центра масс звена 2


l AS2 = S lAB = 0.38*0.35 = 0.133 м.


Вычерчиваем на листе кинематическую схему основного рычажного механизма в произвольном положении в масштабе

l = 500 мм/м.


Определяем предельные ("мертвые") положения механизма и вычерчиваем план механизма в этих положениях. Угол, соответствующий 1 обороту начального звена 1 разбиваем на 12 равных интервалов по 30 градусов и в направлении угловой скорости проставляем номера позиций. Рабочий цикл четырехтактного двигателя внутреннего сгорания два оборота кривошипа. Отсчет угла поворота 1 производим от положения кривошипа соответствующего верхней мертвой точке в направлении угловой скорости.

1.3. Определение кинематических передаточных функций

Для выбранных 12 положений начального звена механизма по векторному уравнению

_ _ _

VB = VA+ VBA ;


с использованием пропорции


AB/AS2 = ab/as2 ;


строим планы возможных скоростей. По отрезкам этих планов определяем кинематические передаточные функции, необходимые для определения характеристик динамической модели механизма - приведенного суммарного момента и приведенного момента инерции. Для исследуемого механизма передаточные функции определяются по следующим зависимостям:


VqB = (pvb/pva)l AO; VqS2= pvs2/pval AO;


u21 = (ab/pva)*(lAO/lAB).


Результаты расчета передаточных функций приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1

поз.

0, 12,24

1,13

2,14

3,15

4,16

5,17

1

град

0, 360,720

30,390

60,420

90,450

120,480

150,510

VqB

м

0

-0,063

-0,099

-0,1

-0,074

-0,038

VqS2

м

0,062

0,077

0,097

0,1

0,087

0,07

u21

-

-0,286

-0,25

-0,147

0

0,147

0,25



поз.

6,18

7,19

8,20

9,21

10,22

11,23

1

град

180,540

210,570

240,600

270,630

300,660

330,690

VqB

м

0

0,038

0,074

0,1

0,099

0,063

VqS2

м

0,062

0,07

0,087

0,15

0,097

0,077

u21

-

0,286

0,25

0,147

0

-0,147

-0,25



Рис. 1.1

По данным, приведенным в этой таблице, строим на листе диаграммы передаточных функций для центров масс звеньев в масштабе


Vq = 500 мм/м;


и диаграммы передаточных отношений для звеньев, совершающих плоское или вращательное движение


u = 200 мм/-.


1.4. Построение диаграммы движущей силы.

Индикаторную диаграмму строим по заданным значениям давления в цилиндре двигателя. Отрезок хода поршня НB i на листе делим на 10 интервалов. В каждой точке деления строим ординату диаграммы, задавшись предварительно (при pi /pmax = 1) максимальной ординатой ypmax = 100 мм. Тогда текущее значение ординаты

ypi= ypmax ( pi/pmax ),


где pmax= 35 кГ/см2 = 3.5 МПа.


Масштаб индикаторной диаграммы


p = ypmax /pmax = 100/3.5 = 28,57 мм/МПа


Площадь поршня


Sп = dп2 /4 = 3.14* 0.22 2 / 4 = 0.038 м2.


При построении графика силы, действующей на поршень, принимаем ординаты этого графика равными ординатам индикаторной диаграммы. Тогда масштаб силы


F = p/Sп = 28,57/0.038 = 752 мм/МН= 0,752мм/кН.


1.5. Построение диаграммы приведенных моментов

Учитывая, что механизм обладает одной степенью подвижности, можно упростить определение закона его движения. Для этого произведем замену механизма его динамической моделью. Характеристиками динамической модели являются: приведенный момент Mпр и приведенный момент инерции I пр.

Для исследуемого механизма приведенный суммарной момент состоит из двух составляющих: движущей силы и момента сил сопротивления


Mпр = Mпрд + Mпрс .


Рабочий цикл в четырехтактном ДВС осуществляется за два оборота кривошипа. Приведенный момент движущей силы определяется в каждом из 24 положений механизма по формуле

_ _

Mпрд = F дi VqBi cos (F дi , VqBi ),


где F дi - значение движущей силы,


F дi = yFдi / F , кН,

где

yFдi - ордината силы сопротивления,

F - масштаб диаграммы сил.

VqBi - значение передаточной функции в рассматриваемом положении механизма,

_ _

(F дi , VqBi ) - угол между вектором силы и вектором скорости точки ее приложения.




Результаты расчета сводим в таблицу 1.2.

Таблица 1.2.

поз.

0, 24

1

2

3

4

5

1

град

0, 720

30

60

90

120

150

VqB

м

0

-0,063

-0,099

-0,1

-0,074

-0,038

F дi

кН

61,2

126,5

52,44

28,04

15,79

10,48

Mпрд

кН м

0

7,9

5,21

2,804

1,166

0,392

Продолжение таблицы 1.2.

поз.

6

7

8

9

10

11

1

град

180

210

240

270

300

330

VqB

м

0

0,038

0,074

0,1

0,099

0,063

F дi

кН

6,25

-2,8

-1,2

-1,33

-1,33

-1,33

Mпрд

кН м

0

-0,106

-0,089

-0,133

-0,132

-0,083


Случайные файлы

Файл
138570.rtf
131049.rtf
14409.rtf
TYAZMASH.DOC
25944-1.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.