|
Страница 2 из 8
Структурный анализ
- 1 звено – включает вал двигателя и ведущий шкив;
- 2 звено – включает ведомый шкив и ведущий вал редуктора и шестерню;
- 3 звено – включает зубчатое колесо, ведомый вал, соединительную муфту, кривошипный вал и муфту;
- 4 и 6 звено – включает шатуны;
- 5 и 7 звено – включает ползуны;
- 8 звено – включает стойку.
Имеем 8 звеньев.
Выявляем кинематические пары:
КП=(A,B,C,D,E,F,S,N,T,M,R).
КП=11
Из них кинематических пар 4 класса:
p4=2 (B, D)
и кинематических пар 5 класса
p5=9 (A, C, E, F, S, N, T, M, R)
Определяем степень подвижности агрегата по формуле П.Л. Чебышева
W=3k-2p5-p4
где k – число подвижных звеньев;
p5, p4 – число кинематических пар соответственно 5-го и 4-го классов.
W=3(n-1) -2p5-p4=3(8-1)-2*9-2=1
Кинематический синтез
По исходным данным ωкр, Vcp и λ определяем ход ползуна S, размер кривошипа r и длину шатуна l.
Ход ползуна определяется по формуле:
Из схемы кривошипно-ползунного механизма (КПМ) (смотри рис.2) следует
r=0,5*S.
r=0,5*0,1296=0,0648м
Длина шатуна 
0.0648/0.25= 0,2592 м
Диаметр поршня D определяем из заданного соотношения S/D.
S/D= 1,3
S/D=0,1296/1,3=0,099 м
Кинематический анализ
Из кинематической схемы машинного агрегата следует, что передаточное отношение привода насоса:
uпр=157/9.2=17.06
При выборе в качестве редуктора цилиндрической или конической зубчатой пары вводится ременная передача. Тогда:
uпр= uрп* uр
Находим передаточное отношение редуктора uр :
uпр= uрп* uр;
uр=17.06/3.2=5.33
Угловая скорость ω1 ведущего (быстроходного) вала цилиндрического (конического) редуктора:
ω1 ;
ω1=157/3,2 = 49,06 рад/с
а угловая скорость ω2 ведомого (тихоходного) вала, равная угловой скорости кривошипа,
ω2 =49,06/5,33=9,2 рад/с.
Кинематический анализ КПМ насосов сводится к расчету скоростей ползунов и построению диаграммы скорости одного из ползунов в зависимости от угла поворота кривошипа при постоянной угловой скорости этого звена.
Скорость движения первого и второго ползунов может быть подсчитана по следующим приближенным формулам :
VВ(φ)= -rωкр (sin(φ)+ λ/2 *sin(2*φ))
VС(φ)= -rωкр [sin(φ+90О)+ λ/2*sin2*(φ+90О) ]
Таблица для построения гармоник
|
φ |
sinφ |
sin 2φ |
|Vb1 |(φ) |
|Vb2 |(φ) |
|Vb |(φ) |
|Vc |(φ) |
Tпр1(φ) |
Tпр2(φ) |
Tсумма |
| 1 |
0 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
-0,596 |
0,000 |
1594,850 |
1594,850 |
| 2 |
15 |
0,259 |
0,500 |
-0,154 |
-0,037 |
-0,192 |
-0,638 |
512,916 |
1708,122 |
2221,038 |
| 3 |
30 |
0,500 |
0,866 |
-0,298 |
-0,065 |
-0,363 |
-0,625 |
970,392 |
1671,829 |
2642,221 |
| 4 |
45 |
0,707 |
1,000 |
-0,421 |
-0,075 |
-0,496 |
-0,547 |
1327,359 |
1463,964 |
2791,323 |
| 5 |
60 |
0,866 |
0,866 |
-0,516 |
-0,065 |
-0,581 |
-0,407 |
1554,302 |
1089,664 |
2643,966 |
| 6 |
75 |
0,966 |
0,500 |
-0,576 |
-0,037 |
-0,613 |
-0,218 |
1640,852 |
583,266 |
2224,118 |
| 7 |
90 |
1,000 |
0,000 |
-0,596 |
0,000 |
-0,596 |
-0,001 |
1595,383 |
3,606 |
1598,990 |
| 8 |
105 |
0,966 |
-0,500 |
-0,576 |
0,037 |
-0,539 |
0,215 |
1441,429 |
576,512 |
2017,940 |
| 9 |
120 |
0,866 |
-0,866 |
-0,516 |
0,065 |
-0,452 |
0,405 |
1208,902 |
1084,196 |
2293,097 |
| 10 |
135 |
0,707 |
-1,000 |
-0,421 |
0,075 |
-0,347 |
0,546 |
928,513 |
1460,368 |
2388,881 |
| 11 |
150 |
0,500 |
-0,866 |
-0,298 |
0,065 |
-0,234 |
0,624 |
624,991 |
1670,349 |
2295,341 |
| 12 |
165 |
0,259 |
-0,500 |
-0,154 |
0,037 |
-0,117 |
0,638 |
313,493 |
1708,648 |
2022,141 |
| 13 |
180 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
0,597 |
0,000 |
1596,977 |
1596,977 |
| 14 |
195 |
-0,259 |
0,500 |
0,154 |
-0,037 |
0,117 |
0,514 |
313,493 |
1376,265 |
1689,758 |
| 15 |
210 |
-0,500 |
0,866 |
0,298 |
-0,065 |
0,234 |
0,409 |
624,991 |
1094,951 |
1719,942 |
| 16 |
225 |
-0,707 |
1,000 |
0,421 |
-0,075 |
0,347 |
0,298 |
928,513 |
796,739 |
1725,252 |
| 17 |
240 |
-0,866 |
0,866 |
0,516 |
-0,065 |
0,452 |
0,191 |
1208,902 |
511,054 |
1719,956 |
| 18 |
255 |
-0,966 |
0,500 |
0,576 |
-0,037 |
0,539 |
0,093 |
1441,429 |
248,596 |
1690,025 |
| 19 |
270 |
-1,000 |
0,000 |
0,596 |
0,000 |
0,596 |
0,001 |
1595,383 |
2,951 |
1598,334 |
| 20 |
285 |
-0,966 |
-0,500 |
0,576 |
0,037 |
0,613 |
-0,091 |
1640,852 |
242,470 |
1883,322 |
| 21 |
300 |
-0,866 |
-0,866 |
0,516 |
0,065 |
0,581 |
-0,188 |
1554,302 |
504,384 |
2058,686 |
| 22 |
315 |
-0,707 |
-1,000 |
0,421 |
0,075 |
0,496 |
-0,295 |
1327,359 |
789,553 |
2116,912 |
| 23 |
330 |
-0,500 |
-0,866 |
0,298 |
0,065 |
0,363 |
-0,406 |
970,392 |
1087,737 |
2058,129 |
| 24 |
345 |
-0,259 |
-0,500 |
0,154 |
0,037 |
0,192 |
-0,512 |
512,916 |
1369,940 |
1882,856 |
| 25 |
360 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
-0,595 |
0,000 |
1592,707 |
1592,707 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тпр.сред. |
2002,670 |
|
