ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Таблица 0.1
№ по порядку |
параметр |
обозначение |
Размерность |
значение |
1. |
средняя скорость плунжера 3 |
Vср. |
м/сек |
0,6 |
2. |
число оборотов коленчатого вала 1 |
n1 |
об/мин |
120 |
3. |
отношение длины шатуна к длине кривошипа 1 |
LAB/LOA |
- |
4,2 |
4. |
Отношение расстояния от точки А до центра тяжести шатуна к длине шатуна |
LAS /LAB |
- |
0,28 |
5. |
Максимальное давление жидкости в циллиндре насоса
|
Pmax |
кгс/см2 |
5.1 |
6. |
Диаметр циллиндра 4 |
d |
м |
0.13 |
7. |
Вес шатуна 2 |
G2 |
кгс |
2 |
8. |
Вес плунжера 3 |
G3 |
кгс |
4 |
9. |
Момент инерции шатуна относительно оси, проходящей через его центр тяжести |
I2s |
кгс·м· сек2 |
0,005 |
10. |
Коэффициент неравномерности вращения вала I |
|
- |
1/15 |
11. |
Момент инерции коленчатого вала без маховика |
Ib |
кгсм·сек2 |
0,083 |
12. |
Угловая координата кривошипа для силового расчёта |
1 |
град |
240 |
13. |
Число зубьев колёс 7и 8 |
Z7 Z8 |
- - |
13 16 |
14. |
Модуль зубчатых колес 7 и 8 |
m |
мм |
2,5 |
15. |
Число оборотов элетродвигателя 6 |
nэ.д. |
об/мин |
970 |
16. |
Число сателлитов в планетарном редукторе |
K |
- |
3 |
17. |
Число оборотв кулачка |
nк |
об/мин |
110 |
18. |
Величина подъема толкателя кулачкового механизма |
h |
м |
0,0075 |
19. |
Рабочий угол профиля кулачка |
p |
град |
115 |
20. |
Максимально допустимый угол давления в кулачковом механизме |
доп. |
град |
30 |
21. |
Внеосность толкателя кулачкового механизма |
e |
м |
0,005 |
22. |
Соотношение между величинами ускорений тлокателя |
|
- |
2,5 |
Определение закона движения механизма.
Определение размеров механизма.
Согласно формулам:
По заданному соотношению:
и
Отсюда определим длину шатуна:
Теперь определяем положение центра масс шатуна:
На листе вычерчиваем схему механизма.
Возьмём масштаб: L=666(6)
С учетом масштаба:
LOA=50мм LAB=210мм LAS=58.7мм
1.2 Силы, действующие на звенья механизма.
На звенья механизма действуют следующие силы и моменты:
движущие силы FД или моменты МД, развиваемые двигателем. Сила считается движущей, если её работа за один перод цикла положительна (даже в том случае, когда она знакопеременна);
силы FC или моменты МС полезного сопротивления – силы (моменты), возникновение которых предопределяется технологическим процессом рабочей машины. Работа этих сил (моментов) за один период цикла отрицательна;
силы тяжести Gi отдельных звеньев механизма.
1.3 График силы Pс.
Сила сопротивленя РС есть результат гидравлического сопротивления, появляющегося в фазе нагнетания:
1.4 Построение планов возможных скоростей.
Строим планы скоростей для положений поршня, обзначенных на чертеже цифрами от 0 до 6. Т.к. мы не знаем точное значение скоростей примем масштаб ZVa=45 мм. Т.к. нам в дальнейшем понадобится отношение скоростей VB к VA, то мы имеем право это делать.
Таблица 1. 1
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
ZVb мм |
0 |
27 |
44 |
45 |
34 |
18 |
0 |
ZVs2 мм |
32,4 |
37 |
43 |
45 |
41 |
35 |
32,4 |
ZVab мм |
45 |
39 |
23 |
0 |
23 |
40 |
45 |
1.5 Построение графиков приведенных моментов.
Чтобы упростить определение закона движение механизма, заменяем реальный механизм одномассовой динамической моделью и находим приложенный к ее звену суммарный приведенный момент
.
Приведенный момент , заменяющий силу сопротивления , определим в каждом положении механизма по формуле:
.
Знак определяется знаком PC, т.к. Cos(PC,VB)=1
Для определения силы , H используем построенный график сил : , где ордината по графику сил сопротивления, мм;
масштаб сил, мм/Н.
Значение передаточных функций получаем по построенным планам Здесь ZVb и ZVa - отрезки, взятые из плана скоростей, мм. Тогда
,
Выбираем масштаб по оси ординат графика :
Масштаб по оси абсцисс
Здесь 120 мм – выбранная база графика, угол поворота звена 1 за цикл
равен рад.
Приведенный момент движущих сил определяем из условия, что при установившемся движении за цикл;
|Aд| пропорциональна алгебраической сумме площадей c (в квадратных милиметрах) под кривой
(1) .
c= 3898 мм2
Тогда
или с учетом масштаба .
Строим графики и .у
1.6 Построение графиков суммарного приведенного момента
График суммарного приведенного момента строим, складывая с учетом знака ординаты графиков и .
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
−МC Н·м |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
198,9 |
375,9 |
497,5 |
486,4 |
298,5 |
0 |
−ZMc мм |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
47,9 |
90,6 |
120,0 |
117,2 |
71,9 |
0 |
−М Н·м |
160 |
160 |
160 |
160 |
160 |
160 |
160 |
-39,17 |
-215,9 |
-337,9 |
-325,5 |
-138,8 |
160 |
ZM мм |
38,6 |
38,6 |
38,6 |
38,6 |
38,6 |
38,6 |
38,6 |
-9,4 |
-52,0 |
-81,4 |
-78,4 |
-33,4 |
38,6 |
Таблица 1.2