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:

Материалы деталей и их технологические свойства
Основные свойства пластмасс Плотность. Плотность различных пластмасс колеблется от 0,9 до 2,2 г/см3. В среднем пластмассы в два раза легче алюминия, в 5—7 раз легче стали, меди, свинца, бронзы и т. д. Особый класс представляют собой пено- и поропласты с очень малой плотностью (0,02—0,1 г/см3) и мал ...

Проектный расчет закрытой цилиндрической зубчатой передачи
Определяем главный параметр передачи – межосевое расстояние , мм, по формуле мм, где = 43 – вспомогательный коэффициент [5, раздел 4.1]; = 0,4 – коэффициент ширины венца колеса [3, §3.2]; =1 – коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба [5, раздел 4.1]. Принимаем = 125 мм по ГОСТ 6636-69. Оп ...

Специализация путей сортировочного парка
Специализация путей сортировочного парка должна обеспечивать равномерное распределение работы между маневровыми локомотивами, равномерную загрузку вытяжных путей, безопасность производства манёвров, должна быть увязана со специализацией путей парка отправления и с назначениями плана формирования: 1 ...