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

двигателей внутреннего сгорания показывает, что их наиболее це­ лесообразно создавать работающими на один коленчатый вал с четырьмя самостоятельными коленами, смонтированными в раз­ бежку под углом 90° друг относительно друга. На рис. 27 приведе­

движения усилия, действующие на цилиндры двигателя порознь в каждом из тактов, будут складываться. Поэтому для такого дви­ гателя можно сразу учитывать основные усилия, действующие на все четыре его цилиндра, и при этом ограничиться исследованием условий работы лишь одного такта двигателя.

Пусть давления в камерах каждого из цилиндров двигателя характеризуются индикаторной диаграммой, приведенной на рис. 10 для четырехтактного двигателя. Производим в обычном по­

ризующие удельные давления в камерах цилиндра для всех поло­ жений звеньев механизма, начиная от нулевого до двадцать чет­ вертого включительно.

Далее, нетрудно установить, что суммарные значения движу­ щих сил двигателя в этом случае определятся, соответственно, из выражений:

34

вкГ

О'

2'

V

L_ \ 2 \

<

t

Рис. 28

такта его работы. Диаграмма построена, соответственно, в мас­ штабах \.ip и (или J.I.,). При этом м а с ш т а б о м ^ задавались,

случае также можно ограничиться определением суммарных зна­ чений М л., для каждого из положений звеньев механизма в преде-

Лйх работы только одного такта двигателя. Соответственно, будем иметь:

По этим данным на рис. 29 построена, соответственно, в мас-

рассматриваемого двигателя за один такт его работы. Диаграмма эта является действительной для всех остальных тактов движения двигателя.

Подсчитываем теперь площади положительных и отрицатель­ ных частей диаграммы. Пусть эти площади, соответственно, будут и 5г. Задаемся также условием, что М1К= const. Тогда значение приведенного момента сил полезных сопротивлений определится из

выражения:

36

На чертеже (рис. 29) эта диаграмма изобразится в виде соот­ ветствующего прямоугольника.

А теперь произведем все построения, необходимые для графи­ ческого интегрирования диаграмм М3 „ и Л1| 1 С .

На рис. 30 показано построение диаграмм работ движущих

L

2

Рис. 30

сил Лд „ и сил полезных сопротивлений А , К рассматриваемого дви­ гателя, удовлетворяющего заданным здесь условиям работы. Диа­ граммы эти строятся путем последовательного проведения на каж­ дом из участков прямых линий, параллельных соответствующим лучам, полученным нами на диаграммах приведенных моментов (рис. 29). Причем, прямые проводятся одна продолжением другой, начиная из точки О начала координат. В данном случае, как ви­ дим, графики диаграмм А М и А П С в 6-м положении звеньев меха­ низма сливаются в одну точку. Масштаб диаграмм по оси ординат определится из выражения:

кинетическая энергия механизма двигателя в нулевом положении звеньев, находим значения кинетической энергии механизма для всех остальных положений его звеньев в продолжение одного так-

37

та работы двигателя. Соответственно, имеем:

ке (рис. 31) строим диаграмму кинетической энергии рассматри-

Рнс. 31

ваемой здесь машины. Причем, масштабы р.,и ц- диаграммы ос­ тавлены здесь без изменения, а масштаб p,t. принят равным а

Решения задач динамики машины, вытекающих из построенных

7. ОБРАБОТКА ДИАГРАММЫ СИЛ ПОЛЕЗНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ ОДНОСТУПЕНЧАТОГО КОМПРЕССОРА ПРОСТОГО ДЕЙСТВИЯ

По характеру рабочего процесса, происходящего в компрессо­

после обработки воздух сильно сжимается и вместо давления в од­ ну атмосферу, будет обладать давлением в. несколько, атмосфер.

38

На рис. 32 схематично изображен цилиндр одноступенчатого компрессора простого действия и дан механизм для привода его поршня в возвратно-поступательное движение. Это обычный кри- вошипио-шатуниый механизм с аксиальным расположением пол-

Рис. 32

*

зушки (поршня). Для такого механизма заданными являются па­

здесь также задаемся условием, что вал компрессора вращается с

когда кривошип и шатун вытягиваются в одну линию и занимают, соответственно, крайнее правое положение. На плане механизма одно положение его звеньев очерчено контурными линиями, а ос­ тальные одиннадцать — только тонкими линиями.

Исходными для всех динамических расчетов компрессора яв­ ляются силы полезных сопротивлений. Поэтому для анализа усло­ вий работы такой машины заданным обычно является диаграмма сил полезных сопротивлений. Для рассматриваемого здесь одно­ ступенчатого компрессора такая диаграмма приведена на рис. 33.

Обработка этой диаграммы производится также, как и инди­

линии атмосферного давления до соответствующей точки диаграм­

39