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:

Разработка технологического оборудования
В качестве задания на проектирование было предложено спроектировать установку, позволяющую: Обеспечить рабочие условия для рулевого привода: 1.1 давление: Р=21 МПа 1.2 рабочая жидкость: АМГ-10 1.3 расход жидкости через рулевой привод: не менее 8 л/мин 2. Крепление рулевого привода на испытательной ...

Определение производительности локомотивов
Производительность локомотивов характеризует основные экономические показатели работы депо и определяется по формуле: П = А / Мэк.; где, А – работа, выполняемая локомотивами, ткм. бр/лок.; Мэк. - эксплутационный парк локомотивов. Производительность грузовых локомотивов П сут. гр. =А сут. гр. / Мэк. ...

Средства механизации, применяемые при ремонте корпуса автосцепки
Поворотный стенд Контроль деталей корпуса автосцепочного устройства ранее проводился стационарным методом. При этом контроль можно проводить только по частям. Для проведения полного дефектоскопирования всех частей корпуса необходимо переворачивать корпус автосцепочного устройства вручную. Этот факт ...