Курсовое проектирование по "Теории механизмов и машин", страница 37

Для решения уравнений (5.27)…(5.31) величины направляющих углов и ускорений извлекают из массива кинематических параметров, а силу сопротивления F_c — из файла индикаторной диаграммы.

Г. Реакцию во внутренней кинематической паре диады 2–3 определяют из уравнений равновесия в проекциях на оси х и у, составленных для действующей на звено силы сопротивления F_c, реакции и силы инерции (рис. 5.8, а):

                            ; ;                 (5.32)

                               .                   (5.33)

Рис. 5.8

5.6.2. Силовой расчет диады 4–5

По сравнению с диадой 2–3 особенностями составления аналитических выражений для диады 4–5 (рис. 5.9) являются принятый полюс моментов L с координатами x_L = x_E и y_L = y_D и положительная движущая сила F_д. Координаты точек D, Е и S₄ будут иметь знаки, противоположные координатам В, С, S₂. Расчетные выражения в виде, удобном для ввода в ЭВМ:

                              ;                    (5.34)

                                    .                         (5.35)

                                .                      (5.36)

Полные реакции в цилиндрических шарнирах определяются геометрической суммой:

                                         .                               (5.37)

Их направление определяют по формуле:

                                         .                                      

Рис. 5.9

Составляющие реакции R₄₅ определяют из уравнений проекций сил, действующих на звено 5, на координатные оси (рис. 5.8, б):

                            ; ;                  (5.38)

                              ; .                    (5.39)

5.6.3. Начальный механизм

Для начального механизма (рис. 5.10) определяют уравновешивающий момент  и реакцию .

Рис. 5.10

В точках В и D приложены составляющие реакций  и  соответственно, направленные противоположно составляющим  и .

Уравновешивающий момент определяют из уравнения:

                                           ;                                         

.      (5.40)

Реакцию в коренной шейке  определяют из уравнений равновесия в проекциях на координатные оси:

                           ; ;                 (5.41)

                         ; .               (5.42)

Полная реакция и ее направление определяются формулами (5.37).

5.6.4. Компьютерная программа

Аналитические зависимости силового расчета рычажного механизма ДВС использованы в программе ТММ-1, запускаемой в системе QuickBASIC. В программе организован массив параметров, рассчитанных в результате кинематического анализа (пример на рис. 4.9).

По заданным исходным данным студент вводит массы звеньев m₁, m₂, m₃ в кг и момент инерции шатуна I_S2. Для расчета маховика (второй лист курсового проекта) также вводят коэффициент неравномерности d. Результаты расчетов зависят от того, в каком цилиндре, С или Е, осуществляется такт «расширение». Обозначение цилиндра задает преподаватель, а студент размещает световой курсор на экране в соответствующей строке.

На экране последовательно изображаются:

-  таблица 6 с 12 значениями реакций в шатунных шейках R₁₂и R₁₄ и их направления в градусах относительно оси x;

-  таблица 7 с 12 значениями реакций в поршневых пальцах R₂₃ и R₄₅ и их направления;

-  таблица 8 с 12 значениями составляющих реакций в коренной шейке R_01х и R_01y, полной реакции R₀₁ и ее направления;

-  таблица 9 с 12 значениями реакций в поступательных парах R₀₃ и R₀₅ и их направления.

Каждая таблица сопровождается изображениями графиков или годографов реакций на экране. Образцы распечаток реакций в кинематических парах приведены на рис. 5.11.

Рис. 5.11

При расчете мощности трения компьютер требует расчетов и ввода диаметров шарниров, начиная с диаметра коренной шейки. Диаметры можно рассчитать на калькуляторе с его вызовом клавишей F2. Все диаметры рассчитывают на износостойкость по формуле (5.20), а коренную шейку — дополнительно на кручение по формуле (5.22) и из двух значений вводят большее значение, округленное по ГОСТ 6636–69, который можно вывести на экран нажатием клавиши F1.