Описание схемы работы машины. Шестизвенный рычажный механизм двигателя. Исходные данные для проектирования, страница 2

Задачей динамического анализа движения машины является определение закона движения звена приведения, т.е.  его угловой скорости и углового ускорения (при полученном значении ).

Основными методами расчета являются графоаналитический метод планов и графический метод диаграмм. Динамические расчеты проводятся по упрощенной динамической модели. Динамический синтез и анализ машинного агрегата выполняются методом Н.М. Мерцалова по диаграмме . Основным наиболее энергоемким механизмом в машине является рычажный механизм двигателя, с которого и начинается расчет.

3.2. Структурный анализ рычажного механизма

Задачами структурного анализа являются: определение степени подвижности механизма, выявление и устранение избыточных связей и лишних степеней свободы, определение класса и построения механизма.

Структурная схема рычажного механизма (при входном звене 1) представлена на рис. 3.1. Звенья механизма: 1 – кривошип (коленвал), 2 и 4 – шатуны, 3 и 5 – ползуны (поршни), 6 – стойка (блок цилиндров, рама автобуса). Число подвижных звеньев n=5.

Рис. 3.1

Кинематические пары: А (между 6 и 1) – вращательная низшая 5-ого класса; В^I(1,2), B^II(1,4),C(2,3), D(4,5) – вращательные низшие 5-ого класса, C^I(3,6), D^I(5,6) – поступательные низшие 5-ого класса. Число низших пар 5-ого класса p₅=p_H=7. Число высших кинематических пар 4-ого класса p₄=p_B=0.

Так как механизм плоский, то степень подвижности W механизма определяется по формуле П.Л. Чебышева

W=1 означает, что положение звеньев механизма определяется заданием одной обобщенной координаты входного звена – угла .

Разложение механизма на структурные группы представлено на рис. 3.2. В составе механизма имеются две структурные группы 2-ого класса (группа (2,3), группа (4,5)) и простейший механизм 1-ого класса (6,1), состоящий из стойки 6 и входного звена 1.

Рис.3.2

Класс всего механизма – 2-ой. Формула строения  II(2,3)       I(1,6)      II(4,5).

3.3. Определение размеров и параметров рычажного механизма

В соответствии с исходными данными (табл. 1.1) входными параметрами синтеза рычажного механизма являются:

- ход поршней 3 и 5 H₃=H₅=0,16 м;

- частота вращения кривошипа 1 n₁=3800 об/мин.

- отношение длин .

Выходными параметрами синтеза, подлежащим определению, являются размеры звеньев , , средняя угловая скорость вращения кривошипа 1

Основным условием синтеза данного механизма является обеспечение заданного хода Н₃=Н₅ поршней. Так как ход Н – это расстояние между крайними положениями поршня, то показываем два крайних положений механизма AB₁C₁ и AB^IC^I, когда кривошип АВ и шатун ВС располагаются по одной прямой (рис. 3.3). Начальная обобщенная координата , определяющая дальнее крайнее положение АВ₁С₁ механизма равна 180⁰.

Рис. 3.3

Из рис. 3.3 видно .

Отсюда длина кривошипа м.

Из отношения  получим длину шатунов:

м.

Из рис. 3.1 и 3.3 видно, что механизм центральный, поэтому смещение оси ползунов равно 0. Средняя угловая скорость кривошипа 1

 рад/с.

Положение центров масс S звеньев определяем в соответствии с описанием и рис. 1.1

м;

, , .

Массы звеньев   кг,

кг,

,

кг.

Осевые центральные моменты инерции звеньев

 ,

.

Результаты определения размеров и параметров механизма сведены в табл. 3.1

Таблица 3.1

	Размеры, м			Массы, кг			Моменты инерции,

3.4. Определение кинематических характеристик  рычажного механизма

В качестве кинематических характеристик в 1-ом листе проекта определяются координаты и положение точек и звеньев, их аналоги скоростей. Для определения используется графоаналитический метод планов, выполняемый за цикл работы, т.е. за один оборот кривошипа 1.

3.4.1. Построение планов положений

Выбирается масштабный коэффициент построения  м/мм.

Чертежные отрезки

мм,

 мм,

мм.