ИССЛЕДОВАНИЕ УСТАНОВИВШЕГОСЯ

ДВИЖЕНИЯ ГЛАВНОГО ВАЛА.

При разработке технического предложения параллельно синтезу схемы ведут анализ, в процессе которого уточняют значения принимаемых величин, исследуют параметры используемых механизмов, проводят оценку эксплуатационных характеристик машины и т.д.

Обобщенной координатой считаем угол поворота кривошипа ОА. Обобщенную скорость – скорость кривошипа ОА, при установившемся движении определяем из выражения кинетической энергии насоса:

; где ;

а приводной момент инерции:

Все входные данные были определены ранее.

Результаты вычислений заносим в таблицу 5.1

Таблица 5.1

Положения механизма
	27183.259	27183.259	27567.334	27732.034	27663.739	27748.894	27617.884	27183.259	27183.259
	69.567	69.571	69.551	69.54	69.559	69.564	69.542	69.572	69.567
	27.955	27.954	28.155	28.242	28.203	28.245	28.183	27.954	27.955

С помощью таблицы 5.1 проверяем достоверность опред. параметров маховика:

ω_ср=(ω_max+ω_min)/2=(27.954+28.245)/2=28.100c^-1

δ=(ω_max-ω_min)/ω_ср=(28.245-27.954)/28.100=0.01,

что соответствует принятым значениям

По данным таблицы 5.1 строим график обобщенной скорости поршневого компрессора в функции его обобщенной координаты (ω₁=f(φ)) в пределах одного цикла установившегося движения 0<=φ₁<=2π. (Лист 2 «Исследование схемы компрессора») С помощью этого графика можно определить угловое ускорение кривошипа ОА в любом его положении: , где:

μ_ω и μ_φ – масштабы осей и ;

α - угол касательной к построенной кривой ω₁=f(φ₁) с положительным направлением оси φ при выбранном значении обобщенной координаты φ.

Определение ускорений.

Для определения реакций в кинематических парах механизма воспользуемся принципом Д’Аламбера, согласно которому, если ко всем звеньям приложить силы инерции, то движение этих звеньев можно описать уравнениями статики.

Принцип Д’Аламбера применяют к простейшим определимым кинематическим цепям (структурным группам), степень подвижности которых W=0.

Отсоединение указанных цепей ведут от рабочего органа, последовательно приближаясь к валу приводного электродвигателя. В данной работе необходимо рассчитать только несущий механизм.

Исследуем механизм в 4-ом положении

Планы скоростей и ускорений.

ω₁ =28.100 м/с

υ_А=ω₁∙l_ОА =28.100∙0.06=1.689м/с

Отобразим отрезком РА скорость υ_А. P—полюс плана скоростей. Тогда масштабный коэффициент μ_υ=0.03013м/с∙мм.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Определение ускорений

Вектор

перпендикулярен к кривошипу при данном расположении и направлен в сторону его вращения. Он представляет собой план скоростей кривошипа ОА.

Переходим к построению плана скоростей для группы АВС. Скорости точек А и С известны: υ_А изображена на плане скоростей , а υ_в =0. Oпределим скорость точки A по отношению к точке B: уравнение в векторном виде можно записать как (1). По отношению к точке С (2).

Уравнения (1),(2) решаем графически.

Согласно(1) из точки А проводим прямую параллельную к ВА. Согласно(2) при υ_С =0 из точки Р проводим перпендикуляр к DС. Точка пересечения двух перпендикуляров является концом вектора . Этот вектор изображает абсолютную скорость точки A.

Тогда υ_с=2.193 м/с.

Переходим к определению скоростей группы CD. Точка D принадлежит звену 5`, а точка C принадлежит ползуну 4. Для точек D и C, принадлежащих разным звеньям, записывают векторное уравнение (3). Получаем следующую методику нахождения планов скорости : из полюса P проводим прямую, параллельную горизонтали. Из точки C проводим перпендикуляр к линии, соединяющей точки С и D. На пересечении этих двух прямых лежит точка d, вектор которой и есть план скорости точки D. В результате получаем:

υ_D =3.013м/с

Чтобы воспользоваться принципом Д’Аламбера, необходимо найти ускорения центров масс и угловые ускорения. Эту задачу решаем путем построения плана ускорений (см. лист 2).

В расчетном положении (3) рассматриваемой кинематической цепи при установившемся движении станка из таблицы 4.1 находим:

,а с помощью графика определяем:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Определение ускорений

По теореме о вращательном движении кривошипа ОА, ускорение точки А:

, где нормальная составляющая ускорения:

. На чертеже (лист 2) отложена по кривошипу ОА, тангенциальная составляющая

м/с² Из-за малости значения им можно пренебречь.

, где

ускорение Кориолиса определяется как: . При графическом решении вектор ускорения Кориолиса направлен как вектор скорости , повернутый на в направлении .