Силовой анализ группы Ассура (звенья 2, 3)
Силовое исследование диады проведем с помощью метода кинетостатики. Для этого определим инерционные нагрузки:
= ; = ; = ;
где - масса шатуна 2.
- масса поршня 3.
- приведенный к центру масс S2 момент инерции шатуна 2 (по заданию на курсовую работу).
Ми2 – пара сил инерции шатуна 2.
В данном положении сила полезного сопротивления газов в поршне отсутствует, т.к. поршень не сжимает газ.
Действие отброшенных звеньев заменяем реакциями связей:
, , ,
Реакцию определим из уравнения моментов сил вокруг точки В:
(13)
Для определения реакций и строим план сил диады:
(14)
План векторов сил строится путем последовательного складывания графически векторов сил с учетом знания их направлений и натуральных величин с учетом масштаба. Неизвестные величины векторов и находятся из построения.
Масштаб плана сил равен:
Следовательно,
Силовой анализ группы Ассура (звенья 4, 5)
Силовое исследование диады проведем с помощью метода кинетостатики. Для этого определим инерционные нагрузки:
= ; = ; = ;
где - масса шатуна 4.
- масса поршня 5.
- приведенный к центру масс S4 момент инерции шатуна 4 (по заданию на курсовую работу).
Ми4 – пара сил инерции шатуна 4.
В данном положении сила полезного сопротивления газов в поршне отсутствует, т.к. поршень не сжимает газ.
Действие отброшенных звеньев заменяем реакциями связей:
, , ,
Реакцию определим из уравнения моментов сил вокруг точки С:
(15)
Для определения реакций и строим план сил диады:
(16)
План векторов сил строится путем последовательного складывания графически векторов сил с учетом знания их направлений, натуральных величин, с учетом масштаба. Неизвестные величины векторов и находятся из построения.
Масштаб плана сил равен:
Следовательно,
Силовой анализ группы начальных звеньев
Силовое исследование группы начальных звеньев проведем с помощью метода кинетостатики. Отброшенные звенья заменим реакциями связей. Считая вращение кривошипа 1 равномерным, пренебрегаем силой тяжести G1 поэтому сила инерции
звена 1 и Fи1 = 0.
Составляем уравнение равновесия всех сил действующих на звено:
(19)
Задаем масштаб
Чертим план сил аналогично п. 2.1 и 2.2.
Определим уравновешивающий момент Мур из уравнения:
Рассчитываем мгновенную мощность, развиваемую двигателем:
Заключение
В данной работе были рассмотрены структурный, кинематический и силовой анализы механизма двухпоршневого компрессора. С помощью проведенного структурного анализа было доказано, что рассматриваемый нами компрессор является механизмом. Кинематический анализ показал нам картину распределения скоростей и ускорений поршней и звеньев в разных положениях. Силовой анализ выявил нагрузки которым подвергаются составляющие компрессор: звенья и поршни. Были показаны планы скоростей, ускорений и сил в векторной форме. На основе полученных результатов мы можем с уверенностью сказать, что происходит в механизме в определенный момент времени.