Силовой анализ механизма

Реферат

 

Курсовая работа: 17 с., 1 рис., 2 табл., 7 источников, I приложение, графическая часть 2 листа формата А1.

 

МЕХАНИЗМ КОМПРЕССОРА, КРИВОШИП, ШАТУН, ПОЛЗУН (ПОРШЕНЬ), СТРУКТУРА МЕХАНИЗМА, КИНЕМАТИЧЕСКАЯ СХЕМА, КИНЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ, ПЛАН ПОЛОЖЕНИЙ МЕХАНИЗ­МА, ПЛАН СКОРОСТЕЙ МЕХАНИЗМА, ПЛАН УСКОРЕНИЙ МЕХА­НИЗМА, СИЛОВОЙ РАСЧЕТ, ПЛАН СИЛ ДИАДЫ, РЕАКЦИЯ КИНЕ­МАТИЧЕСКОЙ ПАРЫ, УРАВНОВЕШИВАЮЩИЙ МОМЕНТ.

 

Объект: механизм поршневого компрессора.

Цель: структурный, кинематический анализ, силовое исследование механизма компрессора.

В данной курсовой работе приведены расчеты, связанные со струк­турным и кинематическим анализом, силовым исследованием рычажного механизма. Определены скорости и ускорения точек механизма, реакции в кинематических парах, уравновешивающий момент на валу кривошипа.

 

Содержание

	Введение	6
1	Кинематический анализ	7
1.1	Структурный анализ механизма	7
1.2	Планы положений механизма	7
1.3	Планы скоростей механизма	7
1.4	Планы ускорений механизма для положения 0	9
2	Силовой анализ механизма	11
2.1	Индикаторная диаграмма	11
2.2	Силовой анализ группы Ассура (звенья 2, 3)	12
2.3	Анализ группы Ассура (звенья 4, 5)	13
2.4	Силовой анализ группы начальных звеньев	14
	Заключение	16
	Список используемых источников	17

Введение

Исследуемый механизм двухпоршневого компрессора является плоским шестизвенным механизмом. Ведущим звеном компрессора является кривошип (коленчатый вал) ОА. Кривошип получает вращательное движение от электродвигателя через муфту или ременную передачу. От кривошипа ОА движение передается с помощью шатунов АВ и АС на левый и правый поршни В и С. Поршни В и С совершают возвратно-поступательное движение вдоль левого и правого цилиндров. Оси цилиндров наклонены по отношению к вертикальной оси на некоторый угол.

Исследуемый механизм может применяться в ремонтных предприятиях автосервиса для снабжения сжатым воздухом рабочего оборудования (окрасочных устройств шиномонтажных приспособлений, различных механизмов с пневмоприводом).

Кинематический анализ

Число степеней свободы механизма

Число степеней свободы механизма определим по формуле Чебышева

(1)

где n=5 - число подвижных звеньев;

=7 - число кинематических пар пятого класса;

= 0 - число кинематических пар четвертого класса ;

O,A,B,C - вращательные кинематические пары ;

D,E - поступательные кинематические пары;

Следовательно, наш механизм имеет: n=5, р₅=7, р₄=0, то

(2)

Так как W=1, то механизм имеет одно ведущее звено. Ведущим звеном является кривошип (звено 1). Диады (звенья 2, 3 и 4, 5) с W=0.

Планы положений механизма.

Строим шесть положений механизма, начиная с "0" в масштабе

= =0,00277777 ,

где LOA = 60 мм = 0.06 м - длина кривошипа. При этом

AB = AC = = 90 мм

План скоростей механизма

Скорость движения точки А

= = = 0,06 = 9,1 (3)

где = = 151,76 - угловая скорость кривошипа.

Масштаб планов скоростей механизма

= = = 0.2

Скорости , определим из следующих векторных уравнений

= + (4)

= + (5)

где , - скорости движения поршней 3 и 5 соответственно;

, - скорости вращения точек B и C вокруг полюса А соответственно ;

Анализируем векторные равенства:

, ββ , , BA , CA.

Где ββ и - направляющие движения поршней 3 и 5 соответственно.

Решаем векторные равенства графически - строим планы скоростей механизма для положения 1-6.

Последовательность: отмечаем точку P_V - полюс скоростей, из неё откладываем вектор P_Va. Путем параллельного переноса сносим , зная их на - правления. При их соответственном пересечении получаем искомые скороcти.

Скорости , , , , , находим из соответствующих выражений:

= , (6)

где , - скорости центров масс шатунов 2 и 4 соответственно .

Находим условные скорости звеньев 2 и 4;

(7)

(8)

 

 

Таблица 1. Скорости точек механизма

№ Поло-жения меха-низма	м/с	м/с	м/с	м/с	м/с	м/с	м/с
	9,1	6,7	2,4	8,59	4,68	7,73	5,08	151,7	18,72	34,36
	9,1		8,57	1,6	9,1		8,8	151,7		6,4
	9,1	6,89	6,95	7,08	4,62	7,73	7,28	151,7	18,48	28,32
	9,1	8,85	3,8	8,56	4,68	8,66	5,5	151,7	18,72	34,24
	9,1		9,33	1,59	9,1		9,18	151,7		6,36
0(6)	9,1	8,86	4,8	7,06	4,62	8,68	6,36	151,7	18,48	28,24

 

 

План ускорения механизма

= = = ·0,06= 1381,865 (9)

Масштаб плана ускорений

= = = 15,35 ,

где - длина вектора a_A на чертеже.

Ускорение поршней 3 и 5 определим из следующих векторных уравнений

= + + (10)

= + + (11)

где , - ускорение поршней 3 и 5 соответственно ;

, , , - нормальные и тангенсальные составляющие ускорений вращения точек B и C вокруг полюса A соответственно. Нормальные составляющие определяем следующим образом :

= = = 85,37

= = = 199,37

Анализируем векторные равенства:

, ββ , , BA , BA, CA, CA.

Решаем векторные равенства графически - строим план ускорений механизма для положения 0(6).

Ускорения , , , , , , , определяется из соответствующих выражений

= , (12)

где , - ускорения центров масс шатунов 2 и 4 соответственно.

Таблица 2 (Ускорения точек механизма)

1381,86	1206,06	85,37	528,17	926,15	199,37	1397,37	1306,47	853,68

 

Угловые ускорения звеньев 2 и 4

= = = 4824,24

= = = 3704,6

Силовой анализ механизма