Определение реакций в кинематических парах группы

Ассура (звенья 4 и 5)

 

Вычерчиваем группу Ассура в масштабе и прикладываем к звеньям силы.

· силы тяжести и (в точках тяжести и соответственно);

· силу давления на поршень (навстречу скорости );

· силы инерции

;

Силы инерции направлены противоположно ускорениям и .

· момент пар сил инерции

(направлен противоположен ускорению );

· реакции в кинематических парах (неизвестные)

 

.

 

Примечание: реакцию раскладываем в точке А на составляющие: тангенциальную звену 4 и нормальную звену 4.

Определим .

Составляем уравнения моментов сил, действующих на звено 4 относительно точки С:

: ,

 

отсюда .

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Определим реакции и .

Составляем векторное уравнение равновесия сил, действующих на группу Ассура (звенья 4 и 5):

 

или .

 

Решаем данное уравнение построением плана сил в масштабе

.

Построение начинаем из полюса плана сил , последовательно откладывая векторы сил друг за другом. Стрелки на замыкающих векторах и проставляются в соответствии с векторным уравнением.

Величины реакций равны:

;

;

.

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Рисунок 9 – План сил группы Ассура (Зв. 4, 5)

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

4.3.2 Определение реакций в кинематических парах группы

Ассура(звенья 2 и 3)

Примечание: так как группы Ассура (звенья 2 и 3; 4 и 5) равнозначны в смысле очередности присоединения их к начальному звену, то их силовое исследование можно начинать по собственному выбору.

 

Вычерчиваем в масштабе группу Ассура (звенья 2 и 3) и прикладываем к звеньям все действующие известные внешние силы, силы инерции и неизвестные реакции:

· силы тяжести: (в точке ), (в точке В);

· силу давления на поршень (направлено навстречу скорости );

· силы инерции

= H

=

направлены противоположно ускорениям и ,

момент пар сил инерции направлен противоположно угловому ускорению ;

· реакции в кинематических парах (неизвестные);

.

 

Определяем реакцию .

Раскладываем реакцию , неизвестную по величине и направлению, на составляющие: нормальную (параллельную по звену 2) и тангенциальную (направленную перпендикулярно звену 2, предварительно, в любую сторону).

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Определим тангенциальную составляющую, составляя уравнение равновесия для моментов сил, действующих на звено 2 относительно точки B:

: ,

 

Отсюда1167

;

 

Определяем реакции , и .

Составляем векторное уравнение равновесия сил, действующих на группу Ассура (звенья 2,3):

 

: .

В уравнении силы, известные и по величине и по направлению, подчеркнуты двумя линиями, а известные только по направлению – одной.

Решаем данное уравнение графическим способом (строим план сил) в масштабе сил .

Масштаб сил можно выбрать произвольно, но с условиями:

- масштаб должен быть удобным для расчетов;

- планы сил должны быть читаемыми.

Замкнув план сил и проставив стрелками направления неизвестных сил и , определяем их значения, Н:

 

;

;

.

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Рисунок 10 – План сил группы Ассура (Зв. 2, 3)

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

4.3.3 Силовой расчет группы начальных звеньев (звенья 6 и 1)

 

Изображаем группу начальных звеньев в масштабе и прикладываем силы

· реакции и , которые известны из предыдущих расчетов и становятся по отношению к звену 1 внешними силами;

· уравновешивающий момент , неизвестный и по величине и по направлению;

· реакцию со стороны неподвижного звена 6 на звено 1 , неизвестную по величине и направлению.

Определяем реакцию .

Составляем векторное уравнение сил, действующих на звено 1:

: .

Решая уравнение графически в масштабе , находим:

.

Определяем величину и направление уравновешивающего момента .

Составляем уравнение моментов сил, действующих на звено 1, относительно точки О.

: .

Отсюда

;

 

оказался в нашем примере направлен по часовой стрелке.

Мгновенная потребная мощность для исследуемого положения

;

Рисунок 11 – План сил группы начальных звеньев (Зв. 1, 6)

 

Таблица 4–Значения данных, полученных при силовом расчете

, Н	Н	Н	Н	, Н	, Н	Н	, Н	, Н
								27354,6

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 

Заключение

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

В данной работе мною выполнен структурный, кинематический и силовой анализ механизма поршневого компрессора. В результате определены кинематические и силовые характеристики исследуемого механизма, представленные в таблицах 1 – 4.

Приобретены навыки применения основных положений и выводов теории механизмов и машин для решения задач проектирования силового агрегата.

В результате кинематического исследования было установлено, что максимальную скорость, равную 7,85 м/с, в данном положении имеет точка A исследуемого механизма, максимальное ускорение, равное 2056 имеет точка A.

Наибольшая сила действует со стороны цилиндра на поршень 5 и равняется 3900 Н.

Уравновешивающий момент на кривошипе равен 0,06 Н*м, а необходимая мгновенную потребную мощность для исследуемого положения механизма 0,0293 Вт.

 

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Список использованных источников

1. СТП 4.2.6 – 2004 Курсовое проектирование. Общие требования. Краснодар, КубГТУ. – 12 с.

2. МР КубГТУ 4.4.3 – 2004 СМК. Учебно-методическая деятельность. Выпускные квалификационные работы, Краснодар, КубГТУ.

3. Теория механизмов и механика машин / К.В. Фролов, С.А. Попов, А.К. Мусатов и др. – М.: Высш. шк., 1998.- 496 с.

4. Механика машин / И.И. Вульфсон, М.Л. Ерихов, М.З. Коловский и др. – М.: Высш. шк., 1996. – 511 с.

5. Попов С.А. Курсовое проектирование по теории механизмов и механике машин.- М.: Высш. шк., 1986.

6. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин / А.С. Кореняко, Л.И. Кремштейн, С.Д. Петровский и др. – Киев: Вища школа, 1970. -332 с.

7. Теория механизмов и машин. Проектирование / Под ред. О.И. Кульбачного. - М.: Высш. шк., 1970.- 288 с.