Исследование механизма поршневого насоса

1. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМА НАСОСА

1.1. Кинематическая схема машинного агрегата

Машинный агрегат состоит из трех последующих механизмов:

А - электродвигатель;

В - редуктор;

С - двух поршневой насос двойного действия типа ЭНП-4;

Механизм поршневого насоса представляет собой два параллельно соединенных центральных кривошипно-ползунных механизма (КПМ), кривошипы, которых смещены относительно друг друга на 90°. В насосе двойного действия оба хода поршня являются рабочими. Это означает что в рабочем цилиндре, где расположен поршень, по одну сторону происходит всасывание, а по другую нагнетание. Вследствие этого на поршень постоянно действуют сила давления жидкости направленная против его движения.

Кривошипы насоса конструктивно оформлены в виде коленчатого вала. Поскольку число оборотов коленчатого вала неравно числу оборотов электродвигателя, то между электродвигателем и насосом находится редуктор, который представляет собой последовательное соединение трехзвенных зубчатых механизмов помещенных в отдельный корпус предназначенный для изменения параметров мощности.

1.2. Кинематическая схема криво шипно-ползунного механизма

1 - стойка;

2 - кривошипы АВ и ВС;

3 ~ шатуны BD и СЕ;

4 - поршни;

Рис.2

1.3 Кинематический синтез

Определяем размеры звеньев 1   Г

л = -=а

1

Определяем ход ползуна

S^'^^AM-^.^^

соср    ^ у/Определяем длину кривошипа

гаа^гас =⁷.^ А^-= ^ ^

2          ^

Определяем длину шатуна

IBD =ICE = ^ =^€-'- ^ ^ ^^                      ⁽⁴⁾ A ^^^

1.5. Кинематический анализ 1.5.1. Построение планов механизма и определение крайних положений.

Для построения планов механизма выберем масштабный коэффициент (J,l и вычисляем отрезки чертежа

^-^'-s            ^(s)

R2=(l-r)                                  (8) Радиусом равным АВ проводим окружность, а так как кривошипы АВ и АС имеют равномерное вращательное движение и совершают полный оборот, то делим окружность на двенадцать равных частей через каждые тридцать градусов Каждое положение точек В и С обозначаем определенным номером. Для определения крайних положений (КПМ) из точки А делаем засечки радиусами определяемыми формулами (7) и (8) по прямой ADE (по вертикали), по которому движется ползун.

Построение планов механизма, начинаем с плана механизма для положения точки В в одинадцатой позиции. Из точки В и радиусом равным BD делаем засечку на линии движения точки D т.е. по вертикали. Полученную точку Dn соединим прямой линией с точкой В и и определим тем самым положение шатун BD в позиции 11. При точке Dn изображаем поршень. Аналогично строим планы механизмов для остальных 11 положений.

Далее задаемся положением второго кривошипа АС, который смещен относительно первого на девяносто градусов. Точка С будет находиться в восьмо¹ положении. Аналогично из точки радиусом СЕ делаем засечки на линию движения точки Е, направляющей поршня. Полученную точку Е соединяем прямой линией с точкой С и определяем тем самым положение шатуна СЕ в восьмом положении. При точке Es изображаем поршень в виде прямоугольника движущегося в неподвижных направляющих. Аналогично и для других положений второго (КПМ).

1.5.2. Построение планов скоростей Величина скорости точки В определяется по формуле (9)

Vg := Гдв • со ^р гW^fi ^ = О W        (9)

Направление скорости точки В определяется в соответствии с направлением

(Окр перпендикулярно АВ. Модуль | Ув| = | Vc | (модуль скорости точки vb равен модулю скорости точки Vc и постоянен для всех положен и).

Связь между скоростью точки D и скоростью точки В (обе точки принадлежат звену 3) задается уравнением (10)

VD=VB+Vbb                         (10)

Здесь и в дальнейшем вектор известный по величине и направлению подчеркиваем двумя линиями, а вектор известный только по направлению подчеркиваем одной линией.

Для определения указанных неизвестных элементов строим план скоростей.

Выбрав масштабный коэффициент рл^ вычисляем отрезок Рв по формуле (11)

р^^^

ру   o,ooi

Скорость vb в соответствии с уравнением откладываем от произвольной точки Р (полюс плана скоростей) найденый отрезок Рв, через конец этого отрезка (точю