- •Динамика машинного агрегата
- •Структурный анализ рычажного механизма
- •Определение размеров и параметров рычажного механизма
- •3.3. Определение кинематических характеристик механизма.
- •3.3.1. Графическая кинематика механизма.
- •3.3.1.1. Построение планов положений.
- •3.3.2. Аналитическая кинематика механизма.
- •3.4. Определение внешних сил на поршне.
- •3.5. Динамический анализ машинного агрегата.
- •3.5.1. Динамическая модель.
- •3.5.2. Определение приведенного момента инерции.
- •3.5.3. Определение приведенных моментов сил.
-
Динамика машинного агрегата
Задачами динамики агрегата являются:
1) динамический синтез машинного агрегата с рычажным механизмом при установившемся движении.
По заданному коэффициенту неравномерности δ определяем постоянную часть приведённого момента инерции I’П и момент инерции маховика IM.
2) динамический анализ движения звена приведения с определением действительной угловой скорости ω1 и угловым ускорением ε1.
Основным, наиболее энергоёмким является рычажный механизм, с которого начинаем расчёт.
-
Структурный анализ рычажного механизма
Основной кривошипно-шатунный механизм двигателя внутреннего сгорания самоходного шасси предназначен для преобразования вращательного движения кривошипа 1 в возвратно поступательное движение поршня 3 при холостом ходе сжатия (рис 3.1).
Рис 3
Кинематический анализ:
Звенья:
1-кривошип;
2-шатун;
3-ползун;
4-стойка.
Число подвижных звеньев n=3.
Кинематические пары:
О(4,1)-вращательное 5 класса;
А(1,2)-вращательное 5 класса;
В(2,3)-вращательное 5 класса;
С(3,4)-поступательное 5 класса;
Число кинематических пар 5 класса P5=4, число высших пар 4 класса P4=0.
Так как механизм плоский, то определяем степень подвижности W по формуле Чебышева:
W=3n-2P5-P4=9-8-0=1
Так как W=b, то механизм определённого движения, достаточно одной обобщённой координаты в виде угла поворота кривошипа.
Разложение механизма на структурные группы показано на рис 3.2.
Группа 2-ого класса механизм 1-го класса
2-ой порядок
2-ой вид
Рис 3.2
-
Определение размеров и параметров рычажного механизма
Входные параметры синтеза:
- ход поршня H=0,12 м;
- частота вращения кривошипа n1=250 об/мин;
- максимальный угол давления υmax=130.
Выходные параметры синтеза:
- размеры l1=lОА, l2=lАВ, смещение оси ползуна е;
- средняя угловая скорость ω1СР кривошипа.
Основным условием синтеза является обеспечение заданного хода H. Так как ход H это расстояние между крайними положениями механизма ОА1В1 и ОА2В2, когда кривошип ОА и шатун АВ располагаются по одной прямой (рис 3.3).
Из рис 3.3 H=lB1B2=OB1-OB2=(lOB-lOA)-(lAB-lOA)=2lOA
Отсюда l1=lOA=H/2=0,06 м
Максимальный угол давления υmax будет в положении при ОА перпендикулярно ОВ.
Из прямоугольного треугольника . Отсюда длина шатуна
Так как механизм центральный, то смещения e=0.
Средняя скорость поршня
Средняя угловая скорость кривошипа w1ср=.
Начальная угловая координата дальнего крайнего положения из рис.3.3 =900.
Массы звеньев:
-шатуна m2=qlAB= кг;
-кривошипа m1=4m2=кг;
-поршня m3=0,3m2=кг;
Положения центров масс звеньев ls:
-шатуна м;
-кривошипа ;
-поршня ;
Осевые моменты инерции звеньев:
-шатуна кгм2;
-кривошипа кгм2;
Название и обозначение параметра |
Размеры l,м |
w1ср, 1/c |
,0 |
Массы,кг |
Осевые моменты инерции Is, кгм2 |
|||||
l1 |
l2 |
lAS2 |
m1
|
m2 |
m3 |
|||||
Численное значение |
0,06 |
0,267 |
0,0935 |
327.1 |
90 |
2,22 |
8,88 |
0,666 |
0,02849 |
0,01439
|
Результаты синтеза сводим в табл.4
Таблица.4