Кинематика, динамика и конструирование привода двигателя внутреннего сгорания

V=Yv* µl * ω1                                                                                                       

V=17*0, 01=7,123 м/с

а=Ya* µl * ω21                                                                                                        

а=3*0,01*52,32=52,6683 м/с2

Рассчитаем погрешность:

X=(x2-x1)∙100 %/ x2                                                                                       

V=(7,123-7)∙100 %/7,123=1,73 %

a=(52,6683-52,5)∙100 %/52,6683=0,3 %

2 СИЛОВОЙ РАСЧЁТ РЫЧАЖНОГО МЕХАНИЗМА ДВС

2.1 Выбор расчётного положения механизма

Диаграммы : - сил полезного сопротивления

                      - линейных скоростей

                      - мощностей

В основе выбора лежит формула для определения мощности при поступательном движении тела

  N=P*V                                                                                                           (30)

         N=P* VE5                                                                                                                   

          Р=2800 Н

          P=1800 H

Так как в данном механизме 2 рабочих хода, то построим две диаграммы сил полезного сопротивления , линейных скоростей и мощностей и одну суммирующую, которая и определит расчётное положение.

Выбираем р=Р /у =1800/100=18 Н/мм- для  первой диаграммы

По построенному графику определяем текущие значения сил полезных сопротивлений

Р =у *р                                                                                                                                                                      (31)

          В точке графика изменения линейных скоростей получим откладывая на ординатах выходных из точек 1,2,3 и т,д, длины векторов Р в первом положении, Р  во втором и т.д.

         Значение мощности сил полезных сопротивлений получаем перемножением соответствующих значений по формуле (31)

Выбираем масштабный коэффициент графика мощностей:

n=  Nпс  /y =83,36 H/мм                                                                                   (32)

Таблица 2 – Вычисление полезной мощности для первой диаграммы

Выбираем р=Р /у =2800/100=28 Н/мм- для  второй диаграммы

Расчёт ведём точно такой же как и для первой диаграммы.

Выбираем масштабный коэффициент графика мощностей второй     диаграммы:

          n=  Nпс  /y =448 H/мм

Таблица 3 – Вычисление полезной мощности для второй диаграммы

         Для построения суммирующей диаграммы мощностей складываем мощности в соответствующих точках, умножаем каждое значение на масштабный коэффициент и откладываем ординаты.

         n=  Nпс  /y =489,9 H/мм

Таблица 4 – Вычисление суммарной полезной мощности

В нашем случае расчётное положение-первое, так как мощность в этом положении наибольшая:

Nпс=78399,76 (Вт) =78,39 (кВт)

Значение средней мощности определяем по формуле:

Ncp=ΣNпс/i                                                                                                       (33)

Ncp=27293,8 (Вт)                                                                           

2.2 Силовой расчёт рычажного механизма ДВС

Основная задача:  Определение сил, действующих на звенья механизмов при заданном законе движения этих звеньев.

2.2.1 Кинетостатический расчёт механизма ДВС

Кинетостатический расчёт- силовой расчёт с учётом инерционных нагрузок, прилагаемых к звеньям в результате их движения.

          Силовой расчёт проводится для наиболее нагруженного положения механизма - это положение расчётное. До начала силового расчёта по группам Ассура к звеньям механизма в расчётном положении прикладываются внешние силы:

Gi – сила тяжести к центру тяжести звеньев Si   ;

Рпс – сила полезного сопротивления, прикладывается к выходному звену 5 в сторону противоположено линейной скорости VЕ5;

Рi – сила инерции, прикладывается в сторону противоположено ускорению центра тяжести звена  аsi;

Мi – момент от сил инерции, направлено противоположено угловому ускорению  Ei.

Кинетостатический  силовой расчёт рычажных механизмов проводится в последовательности противоположено кинематическому анализу механизма по структурным группам Ассура, начиная с последней, содержащей выходное звено, на которое действуют силы  полезного сопротивления. Затем рассматриваются промежуточные группы    Асура и завершают силовой расчёт рассмотрением начального механизма, где в результате определяют уравновешивающий момент и уравновешивающую силу. (Рур, Мур)  

Силовой расчёт выполняется по структурным     группам Ассура , потому что W=0 у них и являются статически определимыми системами , для которых возможно использование уравнения равновесия статики.

Прежде чем выделить структурные     группы Ассура, рассчитаем необходимые нам величины:

q=100 H /мм-коэффициент;

G=q*l                                                                                                          (34) 

В  нашем случае будет рассчитано пять  сил  тяжести, приложенных к серединам звеньев и в центр ползунов.

        G1 =q* lAB =100*0,5=50 H

        Веса ползунов рассчитываем как два веса звеньев их соединяющих:

        G2 = 100* (lBC + lCD + lBD )=100*5,4=540 H

             G3 = 1* G2=540 H

        ..........................

          G5 = 200 H

          m= G/g                                                                                                           (35) 

          m2,3 =540/9,8=55,046 кг

          ..........................

          M4,5 =200/9,8=20,387 кг

           аsi= (-Si)* а                                                                                                  (36) 

             Отрезок  (-Si) берётся с плана ускорений, построенного для расчетного положения.

           аs2= 55*13,676=752,18 м/с2

           аs4= 55*13,676=752,18 м/с2

             Рi =m* аsi                                                                                                                                                              (37) 

                    Ри2 = m2* аs2 =41404,5 Н

                    Ри3 =12044,94 Н

                    Ри4 =15334,69 Н

            Ри5 =6174,692 Н

                    Ei= ai  /  l                                                                                                                                                                (38) 

                    E2= aCB  / lCB = 98*13,676/1.8= 744,58м/с2

             E4=444,47 м/с2

             I i= m*l2  /   12                                                                                               (39) 

              I 2= m2* l2CB /12=14,86

            I 4= 6,795    

            Mi = Ei *I i                                                                                                        (40)

            Mи2 = E2 *I 2=744,58*14,86=11064,458

            Mи4 =3020,17

           Рассмотрим группу Асcура (4-5)                               

           Выделив группу Асcура мы нарушаем связи в точках Е и D. Чтобы эта группа находилась в равновесии, нарушенные связи заменим реакциями. (рис.11 )

Рисунок 11- Группа Ассура (4-5)

R 24= R t 24 + R n24                                                                                                          (41)