Файл: Тайнов А.И. Работа заданных сил в машинах учеб. пособие для студентов вузов.pdf

Скачать файл (3,67Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.07.2024

Просмотров: 172

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

	Исходным данным для дальнейшего расчета					здесь	является
так	называемая		индикаторная	диаграмма	двигателя		(рис, 2).
Диаграмма		эта	характеризует	изменение	удельного		давлении
Pi	кГ/см2	в камере цилиндра		в зависимости	от	хода S	поршня

кг.

Рис.

двигателя. Но в общем случае

обычно

масштаб

индикаторной

диаграммы

по

оои

абсцисс

не

будет

соответствовать

масшта

бу плана

механизма.

Поэтому при обработке индикаторных диа

грамм

почти

всегда

приходится

начинать

с согласования

(при

ведения)

указанных

масштабов. Производится

это следующим

образом.

К крайним точкам в правой

и левой части индикаторной диа

граммы

(рис. 2)

проводятся

касательные, параллельные

оси

орди

нат. Далее, ниже оси

абсцисс между этими

касательными

прово

дим горизонтальную прямую, крайнюю левую точку которой при нимаем за нулевую. Затем, из нулевой точки под некоторым углом б (в пределах 30—45°) проводим наклонную прямую, накоторую переносим деления, полученные при разметке траектории точки В

механизма (рис.	1),	с сохранением	нумерации	соответствующих
точек. Из чертежа	на	рис. 2 видно,	что точка 6	на траектории Н

занимает крайнее правое положение. Аналогичное положение эта точка должна занимать и на горизонтальной прямой, проведенной из нулевой точки ниже оси абсцисс диаграммы. Поэтому точку 6 на горизонтальной прямой и отрезке Я соединяем наклонной пря мой, представляющей собою линию проектирования точки 6. Ана логичным образом, проведя наклонные прямые, параллельные прямой 6—б, спроектируем на горизонтальную прямую все точ-

ки с разметки траектории на протяжении всего хсда поршня двигателя. Таким образом, как видим, осуществляется подгонка масштаба и, плана механизма к масштабу иЛ. индикаторной диа граммы.

После чего, проектируя соответствующие точки с горизонталь ной прямой на индикаторную диаграмму, находим иа пен точки, определяющие значения удельного давления в цилиндре двигате ля, соответствующие каждому из положений поршня. Нумерацию точек на индикаторной диаграмме производим в полном соответ

ствии с	установленным	выше правилом последовательного иссле
дования	механизма.
На представленной здесь индикаторной диаграмме (рис. 2) по
оси ординат отложены		абсолютные значения удельных давлений а

цилиндре двигателя. Поэтому в таких случаях для определения значений избыточных давлений, предварительно на диаграмме про водится линия атмосферного давления. Причем, для технических расчетов обычно принимается 1 а т м « 1 кГ/см2 . После чего, отрезки ординат, ограниченные линией атмосферного давления и соответ

ствующими		точками на		диаграмме,		и будут определять	значения
рй,	pi, Pi--	избыточного		давления	в каждом из положений меха
низма.
	Движущие силы, создаваемые давлением газа на поршень дви
гателя, находятся соответственно из уравнения:
				:V-P(Pt)F		Ь<ГЪ	(I)
где	и, р—масштао		индикаторной диаграммы по оси ординат;
	(Pi) — ордината, определяющая				избыточное давление в		цилинд
	ре двигателя в			каждом	из	положений механизма;
	F — площадь поршня в см2 .
	Причем,	значение F,		постоянное для всех положений			механиз
ма, определяется из обычного выражения:
							(2)
где	а„ — диаметр		поршня в см.
	Из уравнения		(1) соответственно			находим:

Ь (Pi) F

(3)

По этим данным строим диаграмму движущих сил рассматривае мого здесь двигателя внутреннего сгорания. Для этого по оси

.10

абсцисс диаграммы (рис. 3) выделяем отрезок L , который в соот ветствии с делением при разметке траектории точки А механизма, делим на 12 'равных частей. Затем задаемся масштабом р я диа граммы по оси ординат и откладываем по вертикали отрезки, оп ределяющие соответствующие значения Рдя . Концы отрезков сое диняем плавной .кривой. В положениях б и 0 (12) диаграммы в этом

случае	имеют место перепады,			что связано с изменением в этих
точках направления движения поршня.
По оси абсцисс диаграммы в этом случае можно								откладывать
либо время t, либо угол ср поворота кривошипа. При этом									масшта
бы диаграммы по этой оси определятся						соответственно			из выра
жений:
		т		60 г		1			/ i \
	[*, =	—- =		—	сек. мм				(4)
И		L		л , !
	^	=	~	Г.'МмЬ					(5)

где Т —период за полный цикл				работы двигателя			в	сек.;
iii	— число оборотов кривошипа в мин.;
L	—отрезок по оси абсцисс диаграммы в мм.
Сила Рц„, определяемая			согласно		уравнению		(1), приклады
вается	к поршню двигателя		(рис. 1). Для			дальнейших		же	расчетов

наиболее удобно пользоваться значением приведенной силы, при няв при этом за точку приведения точку А кривошипа. Эта сила будет направлена перпендикулярно кривошипу, по касательной к

траектории точки .4 кривошипа. Поэтому ее можно назвать каса тельной силон и обозначить соответственно через Т (рис. 1). Приве дение силы производим исходя из условия:

Р	V	— TV						(6)
И		S	Х	V А:
где VA И VB — линейные скорости				узловых	точек	А и	В	меха
низма.
При этом отметим здесь, что при условии					coi = const,		значение
VA будет величиной постоянной,			а	значение	VB	—переменной.
Причем в положениях 0 (12)	и 6 в рассматриваемом					случае		имеет
место V s = 0 .
Из условия (6) следует:
Т =	Рм-гг			\| к П .				(7)

Подставляя в правые части этого уравнения соответствующие зна чения Р д„ и VB , будем иметь:

Тп		= Р		Vв.
Т		—Р		V
Т		—Р	.111,
1	1		.111,	(8)
				(8)

По этим данным в обычном порядке строим диаграмму касатель ных сил двигателя (рис. 4). Для этого задаемся масштабом ц р диаграммы по оси ординат и откладываем по вертикали соответ ствующие отрезки с учетом этого масштаба. Отметим, что масшта

бы ц р диаграмм	Р п1 (рис. 3) и	Т (рис.4) в общем случае могут
быть разными. Масштабы ц., и		последней		диаграммы по		оси
абсцисс в этом случае находятся		также	согласно выражениям			(4)
и (5).					Т легко могут
При наличии	соответствующих значении			сил
быть определены и значения приведенных моментов движущих						сил,
приложенных к	кривошипному	звену	механизма.		Значения	М 1 Н