Построение диаграммы суммарного приведенного момента от действия сил давления газов и сил тяжести

При определении момента инерции махового колеса вместо исследования всей машины под действием заданных сил рассмотрим действие приведенных сил на одно ведущее звено - звено приведения с переменным приведенным мо­ментом инерции. В качестве звена приведения принимаем кривошип, а в каче­стве точки приведения - палец кривошипа (точку А). Суммарный приведённый момент от действия сил тяжести и сил давления газов в цилиндрах:

                                                             (4.1)

где  - приведенные моменты сил давления газов на поршень В, - приведенные моменты сил тяжести звеньев 2;3.

Если вектор приводимой силы совпадает или образует острый угол с векто­ром скорости точки ее приложения, то приведенная сила - положительна и яв­ляется движущей силой, а если приводимая сила направлена противоположно скорости или составляет с ней угол больше 90°, то приведенная сила отрица­тельна и является силой сопротивления. Для упрощения расчетов силами тре­ния в кинематических парах пренебрегаем. Формула 4.1 в развернутом виде:

Данные для расчета, а также результат расчета момента  пред­ставлены в виде таблицы 4.1.

По величинам  строится графическая зависимость суммарного приведенного момента в функции угла поворота кривошипа  . График строят в прямоугольной системе координат в масштабах:

- по оси моментов µ_м = 2,0 Н∙м/мм;

- по оси положений кривошипа µ_φ = 0,0654 рад/мм.

Таблица 4.1 – Данные для расчета и результат расчета момента

Положение	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
такт	всасывание						Сжатие
РDB, Н	126,1	-126,1	-126,1	-126,1	-126,1	-126,1	-126,1	-93,4	3,5	226,5	731,6	2181,4
VB, м/с	0,00	9,49	15,26	15,70	11,93	6,21	0,00	6,21	11,93	15,70	15,26	9,49
(PB;VВ), град	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	180,0	180,0	180,0	180,0	180,0	180,0
VS2, м/с	10,47	12,36	15,09	15,70	14,05	11,64	10,47	11,64	14,05	15,70	15,09	12,36
(G2;VS2), град	90,0	47,2	20,3	0,00	21,9	51,1	90,0	129,0	158,0	180,0	160,0	133,0
VB, м/с	0,00	9,49	15,26	15,70	11,93	6,21	0,00	6,21	11,93	15,70	15,26	9,49
(G3;VВ), град	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	180,0	180,0	180,0	180,0	180,0	180,0
, Н∙м	0,00	-4,27	-6,85	-7,02	-5,32	-2,76	0,00	1,98	-0,59	-14,13	-43,18	-79,45
Положение	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23
такт	расширение						выпуск
РDB, Н	3656,8	9568,6	4593,8	2704,1	1838,8	1327,6	630,5	167,4	126,1	126,1	126,1	126,1
VB, м/с	0,00	9,49	15,26	15,70	11,93	6,21	0,00	6,21	11,93	15,70	15,26	9,49
(PB;VВ), град	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	180,0	180,0	180,0	180,0	180,0	180,0
VS2, м/с	10,47	12,36	15,09	15,70	14,05	11,64	10,47	11,64	14,05	15,70	15,09	12,36
(G2;VS2), град	90,0	47,2	20,3	0,00	21,9	51,1	90,0	129,0	158,0	180,0	160,0	133,0
VB, м/с	0,00	9,49	15,26	15,70	11,93	6,21	0,00	6,21	11,93	15,70	15,26	9,49
(G3;VВ), град	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	180,0	180,0	180,0	180,0	180,0	180,0
, Н∙м	0,00	347,50	268,50	162,80	84,25	31,72	0,00	-4,20	-6,18	-8,11	-7,86	-4,88

 

 

4.2 Построение диаграмм работ движущих сил и сил сопротивления. Избыточная работа машины

Под диаграммой  строим диаграмму работ сил давления га­зов и сил тяжести А_{Д+ G} = f (φ) которая получается графическим интегрирова­нием диаграммы приведенного момента.

                                                              (4.2)

Полюсное расстояние при интегрировании: Н = 40 мм. Масштабы осей уг­лов поворота кривошипа у обеих диаграмм одинаковы. Тогда масштабный ко­эффициент для оси работ:

µ_А = µ_φ ∙ µ_М ∙Н = 0,0654∙2,0∙40 = 5,19 Дж/мм

Приведенный момент от действия сил сопротивлений  - считаем постоянным. Тогда диаграмма работы момента  будет представлять собой прямую. Маховик рассчитывается для периода установившегося движения ме­ханизма. Поскольку при установившемся движении за один оборот кривошипа работа движущих сил должна быть равна работе сил сопротивлений ( А_{Д+ G} = А_С ), то конечные ординаты работ А_{Д+ G} и а_С должны быть равны по абсолютной величине. Соединяя начало и конец диаграммы А_{Д+ G} = f (φ) прямой линией, получим диаграмму работ сил сопротивлений  А _C = f (φ).

График приведенною момента сил сопротивлений получим из диаграммы работ сил сопротивлений А _C = f (φ), графически продифференцировав ее.

График изменения кинетической энергии механизма ΔЕ = f ( φ ) строится совмещено с графиками А_{Д+ G} = f (φ) и А _C = f (φ) путем алгебраического суммирования ординат диаграмм А_{Д+ G} = f (φ) и А _C = f (φ).

Масштабный коэффициент µ_Е по оси ординат диаграммы ΔЕ = f ( φ ) равен масштабному коэффициенту  µ_А:

µ_Е = µ_А = 5,19Дж/мм.

 

 

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться: