- •Кинематическое исследование кривошипно-ползунного механизма.
- •1.2 Определение величин скоростей и построение плана скоростей.
- •4. Построение диаграмм.
- •2.1. Расчет замещающих масс
- •2.2. Расчет сил инерции и построение годографа сил инерции без противовеса.
- •2.3 Расчет сил инерции с противовесом.
- •2.4 Расчет противовеса.
- •3.Выравнивание угловой скорости вала компрессора с помощью маховика.
- •3.1 Расчет и построение графиков приведенного к кривошипу момента инерции машины.
- •3.2. Определение избыточной работы сил полезного сопротивления
- •3.2 Графическое интегрирование, график избыточной работы.
- •3.4 Построение диаграммы энергомасс и определение момента инерции маховика.
2.3 Расчет сил инерции с противовесом.
Рассчитываем массу избыточного противовеса
, кг. Где к- коэффициент уравновешивания сил инерции поршня , пусть, где ОЕ – расстояние от точки О до центра тяжести противовеса. Тогда масса противовеса.
Сила инерции противовеса Н.
2.4 Расчет противовеса.
Противовес выполнен как одно целое с кривошипом и представляет собой две симметричные тяжелые щеки имеющие форму сектора круга радиуса и с углом сектора.
Расчет радиуса сектора противовеса выполняется по формуле
,
Толщина одной щеки противовеса
, плотность металла.
В завершении строим на листе А1 эскиз противовеса в двух проекциях
3.Выравнивание угловой скорости вала компрессора с помощью маховика.
Целью раздела является выравнивание угловой скорости вала машины с помощью маховика.
Из курса лекций известно что установившееся движение машины является неравновесным. Неравновесность влечет за собой неравномерность вращения вала машины, которая должна быть ограниченна, степень неравномерности обозначается ,оценивается отношением ,
В задании на проект дана допустимая степень допустимости хода машины 1/30, которую необходимо выдержать с помощью маховика.
В этом разделе рассматривается не только механизм компрессора но и его привод от электродвигателя.
Jmaxoв, а также массу маховика будем определять по графо-аналитическим методом энергомасс Ф. Виттенбауера. Для ее построения необходимо выполнить ряд расчетов и построений вспомогательных графиков. Графика приведенного момента инерции машины и графика избыточных работ.
3.1 Расчет и построение графиков приведенного к кривошипу момента инерции машины.
- передаточное число, -число оборотов электродвигателя.1,467.
Приведенный к пальцу кривошипа момент инерции всего механизма с учетом привода, рассчитываем для каждого положения механизма по формуле
- вычисляем для каждого положения механизма.
Обозн. |
Размер. |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
Кг*м^2 |
3,78 |
5,74 |
6,84 |
4,85 |
3,786 |
4,85 |
6,84 |
5,74 |
3,78 |
|
мм |
37,8 |
57,4 |
68,4 |
48,5 |
37,8 |
48,5 |
68,4 |
57,4 |
37,8 |
Масштабный коэффициент момента инерции =6,84/68,4=0,1.
В правом верхнем углу момента строим график. Ось берем длинной 240 мм. ,
3.2. Определение избыточной работы сил полезного сопротивления
1 этап. Построение графика приведенного момента сил полезного сопротивления, работу начнем с обработки заданной индикаторной диаграммы компрессора. Разбиваем ось на неравные отрезки пропорциональные перемещениям точки В поршня в мм чертежа( табл. 1)
Определяем для всех положений механизма. Из концов отрезков восстанавливаем ординаты до пересечения с диаграммой и номеруем точки пересечения 0-8 по ходу рабочего цикла компрессора
Проецируем полученные точки положения механизма в поршневой плоскости на ось давления и находим величину давления.
Сила полезного сопротивления действующая на поршень компрессора. , полученные значения сводим в таблицу 9. Реализуется на пальце А кривошипа в приведенную по закону, гдеUa u Ub – известно и производим расчет для всех положений механизма.
Приведенный теоретический крутящий момент на валу кривошипа , Н*м, приводим для всех положений механизма. Сила трения увеличивает нагрузку на двигатель и поэтому действующий момент.=0,85.
Таблица 9.
|
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
qi |
мм |
|
22 |
10 |
6 |
3 |
2 |
2 |
8 |
|
qi |
*105 |
|
17,6 |
8 |
4,8 |
2,4 |
1,6 |
1,6 |
6,4 |
|
Pi |
Н |
|
22022 |
9286 |
7694 |
1857 |
-795 |
-795 |
-7163 |
|
Mnpi |
Н*м |
0 |
14977 |
7893 |
3887 |
0 |
-401 |
-675 |
-4847 |
0 |
Mnpi |
мм |
0 |
100 |
52 |
26 |
0 |
-2,7 |
-4,5 |
-32,5 |
0 |
Строим график
Масштабный коэффициент определяем по максимальному значению момента:
Принимаем
Масштабный коэффициент:
Заносим полученные значения в таблицу 9 и строим график. От левого края чертежа предусматриваем расстояние ОН, равное 50...100 мм , для возможности дальнейшего графического интегрирования функции.
Принимаю ОН = 50 мм.