Нормальная составляющая ускорения

точки B относительно точки A

Таблица 3

Положение механизма
0, 8	11,781	111,033	17,5
1	8,4655	57,2766
1'	3,04	7,3932	1,2
2
3	-8,4655	-57,2766	-9
4	-11,781	-111,033	-17,5
5	-8,4655	-57,2766	-9
6
6'	3,04	7,3932	1,2
7	8,4655	57,2766

 

Ускорение точки B поршня в векторной форме:

 

,

при этом

║ AB, AB,

где – нормальная составляющая ускорения при относительном вращательном движении точки B вокруг точки A, параллельна линии AB;

– та нгенциальная (касательная) составляющая этого же ускорения, направлена перпендикулярно линии AB, т. е. шатуну.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Поскольку траектория точки B поршня прямолинейна, по этой прямой и направлено ее ускорение.

Построить планы ускорений точки B поршня для всех положений механизма (см. чертеж).

Угловое ускорение звена 2 (шатуна) определяется из выражения:

 

отсюда

 

Например, и т. д. для каждого положения механизма.

Полученные расчетно-графическим методом значения проверяются по формуле:

.

 

Например,

 

.

 

 

 

и т. д. для всех остальных положений механизма. Полученные значения заносим в таблицу 4:

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Результаты расчета ускорений поршня и шатуна

Таблица 4

Положение механизма					(постр.)	(расчет.)
0, 8				87,5	555,1652	555,1652
1	48,7	308,9891	386,0223	49,7	315,3339	314,0489
1'	69,6	441,5943	551,9929	1,8	11,4205	14,0901
2	72,3	458,7251	573,4064	-18,1	-114,8399	-111,0330
3	48,7	308,9891	386,0223	-49,2	-312,1615	-314,0489
4				-52,5	-333,0991	-333,0991
5	-48,7	-308,9891	-386,0223	-49,2	-312,1615	-314,0489
6	-72,3	-458,7251	-573,4064	-18,1	-114,8399	-111,0330
6'	-69,6	-441,5943	-551,9929	1,8	11,4205	14,0901
7	-48,7	-308,9891	-386,0223	49,7	315,3339	314,0489

 

1.4.ПРОВЕРКА РАСЧЕТОВ И ПОСТРОЕНИЕ ДИАГРАММ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Правильность произведенных расчетов и построений проверяется равенствами:

I. 1) ;

2) .

 

II. 1) ;

2) .

 

Построение диаграмм перемещения поршня , скорости , и ускорения при изменении угла поворота кривошипа φ от 0 до 360° производится для всех положений механизма с шагом вычислений ∆φ = 45° (см. чертеж).

Масштабный коэффициент по оси угла поворота кривошипа φ:

 

,

 

где L – длина оси на чертеже, принимаем 200...300 , например 240 . Масштабный коэффициент является общим для всех графиков.

УРАВНОВЕШИВАНИЕ СИЛ ИНЕРЦИИ

Целью второй части проекта является определение сил инерции, действующих на КШМ, и их уравновешивание при помощи противовеса. Силы инерции, переменные по величине и направлению, действуют на каждое из звеньев механизма в результате ускорения (замедления) движения. Вследствие воздействия этих периодически меняющихся сил неизбежны добавочные усилия в кинематических парах и вибрации стойки механизма.

Применительно к КШМ воздействующие на звенья механизма силы инерции можно приближенно привести к двум: нормальной силе инерции , действующей в точке A при вращательном движении кривошипа, и силе инерции в точке B при возвратно-поступательном движении поршня .

Нормальная сила инерции точки A (пальца кривошипа или шатунной шейки коленчатого вала) при равномерном вращательном движении является величиной постоянной и определяется по формуле:

при этом сила направлена от центра вращения по линии OA.

Сила инерции точки B при поступательном движении поршня зависит от положения кривошипа и определяется как:

при этом сила инерции точки B направлена вдоль линии OB.

Здесь и – приведенные к пальцу кривошипа (точка A) и к поршневому пальцу (точка B) замещающие массы механизма.

В обоих случаях силы инерции направлены противоположно соответствующим ускорениям.