Кинематический анализ кривошипно-шатунного механизма

Выражение для определения перемещения «S» поршня в зависимости от угла поворота кривошипа «a» запишется в виде (рис. 5)

S = (R + L) – (R*Cosa + L*Cosb) = R (1 – Cosa) + L (1 – Cosb) = R (1 – Cosa) + L (1 – 1 - l2 * Sin2a )

Величина R (1 – Cosa) – определяет путь, который прошел бы поршень, если шатун был бы бесконечно длинным,

а величина L (1 – 1 - l2 * Sin2a ) – есть поправка на влияние конечной длины шатуна.

Используя формулу Бинома Ньютона выражение для вычисления “ S “ упрощается:

S = R (1 – Cosa + ( l/2)* Sin2a ).

S = 75*(1 – Cos0 + ( l/2)* Sin20 )=0

S = 75*(1 – Cos30 + ( l/2)* Sin230 )=12.392

S = 75*(1 – Cos60 + ( l/2)* Sin260 )=44.531

S = 75*(1 – Cos90 + ( l/2)* Sin290 )=84.375

S = 75*(1 – Cos120 + ( l/2)* Sin2120 )=119.531

S = 75*(1 – Cos150 + ( l/2)* Sin2150 )=142.296

S = 75*(1 – Cos180 + ( l/2)* Sin2180 )=150

S = 75*(1 – Cos210 + ( l/2)* Sin2210 )=142.296

S = 75*(1 – Cos240 + ( l/2)* Sin2240 )=119.531

S = 75*(1 – Cos270 + ( l/2)* Sin2270 )=84.357

S = 75*(1 – Cos300 + ( l/2)* Sin2300 )=44.531

S = 75*(1 – Cos330 + ( l/2)* Sin2330 )=12.392

S = 75*(1 – Cos360 + ( l/2)* Sin2360 )=0

Расчеты внесем в табл.2 и построим график зависимости

S = f (a)… (рис.6)

Скорость поршня изменяется во время «t», т.е.

n = ds / dt = (ds / da) * (da / dt),

где da / dt = w - угловая частота вращения.

ds / da = R* d/da (1 – Cosa + ( l/2)* Sin2a) =

= R (Sina + ( l/2)* Sin 2a)

n = w * R (Sina + (l/2)* Sin2a).

n = (3.14*3400/30)*45 (Sin0 + (l/2)* Sin 2*0)=0

n = (3.14*3400/30)*45 (Sin30 + (l/2)* Sin 2*30)=11936.97

n = (3.14*3400/30)*45 (Sin60 + (l/2)* Sin 2*60)=19120.22

n = (3.14*3400/30)*45 (Sin90 + (l/2)* Sin 2*90)=19625

n = (3.14*3400/30)*45 (Sin120 + (l/2)* Sin 2*120)=14871.28

n = (3.14*3400/30)*45 (Sin150 + (l/2)* Sin 2*150)=7688.03

n = (3.14*3400/30)*45 (Sin180 + (l/2)* Sin 2*180)=0

n = (3.14*3400/30)*45 (Sin210 + (l/2)* Sin 2*210)= -7688.03

n = (3.14*3400/30)*45 (Sin240 + (l/2)* Sin 2*240)= -14871.28

n = (3.14*3400/30)*45 (Sin270 + (l/2)* Sin 2*270)= -19625

n = (3.14*3400/30)*45 (Sin300 + (l/2)* Sin 2*300)= -19120.22

n = (3.14*3400/30)*45 (Sin330 + (l/2)* Sin 2*330)= -11936.97

n = (3.14*3400/30)*45 (Sin360 + (l/2)* Sin 2*360)=0

Расчеты внесем в табл. 2 и построим график зависимости

n = f (a) … (рис. 6)

Ускорение поршня изменяется во времени t , т.е.

а = dn / dt = (dn / da) * (da / dt) = (dn / da) * w.

dn / da = w * R * d/ da (Sina + ( l/2)* Sin2α) =

= w * R * (Cosa + l * Cos2α).

а = w * (dn / da) = w2 * R * (Cosa + l * Cos2α).

а = (3.14*3400/30)2 * 45 * (Cos0 + l * Cos2*0)=6419010.4

а = (3.14*3400/30)2 * 45* (Cos30 + l * Cos2*30)=5089121.91

а = (3.14*3400/30)2 * 45* (Cos60 + l * Cos2*60)=1925703.125

а = (3.14*3400/30)2 * 45* (Cos90 + l * Cos2*90)= -1283802.1

а = (3.14*3400/30)2 * 45* (Cos120 + l * Cos2*120)= -3209505.2

а = (3.14*3400/30)2 * 45* (Cos150 + l * Cos2*150)= -3805319.82

а = (3.14*3400/30)2 * 45* (Cos180 + l * Cos2*180)= -3851406.25

а = (3.14*3400/30)2* 45 * (Cos210 + l * Cos2*210)= -3805319.82

а = (3.14*3400/30)2 * 45* (Cos240 + l * Cos2*240)= -3209505.2

а = (3.14*3400/30)2 * 45 * (Cos270 + l * Cos2*270)= -1283802.1

а = (3.14*3400/30)2 * 45* (Cos300 + l * Cos2*300)=1925703.125

а = (3.14*3400/30)2 * 45* (Cos330 + l * Cos2*330)=5089121.91

а = (3.14*3400/30)2 * 45* (Cos360 + l * Cos2*360)=6419010.4

Расчеты занесем в табл.2 и построим график зависимости

а = f (a) … (рис. 6).

Таблица 2

Информация по теме:

Мероприятия по снижению воздействия вредных производственных факторов
При исполнении служебных обязанностей локомотивная бригада должна быть в форменной одежде, а при проведении осмотра и технического обслуживания локомотива для защиты от загрязнений и иных производственных факторов должна одевать спецодежду, спецобувь и в необходимых случаях пользоваться средствами ...

Силы, действующие на автомобиль. Баланс сил автомобиля
Независимо от того, стоит ли автомобиль на месте или движется, на него всегда действуют определенные силы. Если он неподвижен и установлен на горизонтальной площадке, на него действует сила тяжести (вес автомобиля) и силы противодействия дороги давлению колес (реакции дороги), направленные в против ...

Определение допускаемых напряжений изгиба
Принимаем коэффициент долговечности для зубьев шестерни и колеса КFL=1,0 , что имеет место при длительной эксплуатации редуктора [3, §3.2]. Определяем допускаемые напряжения изгиба , МПа, соответствующие пределу изгибной выносливости при числе циклов перемены напряжений NHO по формуле для шестерни ...