0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое четырехтактный двухцилиндровый двигатель

Aviatest 85 FSI — двухцилиндровый четырехтактный бензиновый авиационный двигатель

AT 85 FSI — аналог ROTO 85 FSI — двухцилиндровый 4-тактный бензиновый авиационный двигатель, разработанный специально для моделей самолетов длиной до 3,6 м и массой до 20 кг и соответствующих беспилотных летательных аппаратов

  • Описание
  • Характеристики
  • Как купить

AT 85 FSI — аналог ROTO motor 85 FSI — двухцилиндровый 4-тактный бензиновый авиационный двигатель, созданный специально для моделей самолетов длиной до 3,6 м (11,8 ’) и массой до 20 кг (44,2 фунта), а также для соответствующих беспилотных летательных аппаратов.

Все узлы двигателей и их компоненты изготовлены в Европе с использованием современного 5-осевого обрабатывающего оборудования американских компаний HASS и Siemens NX.

Каждый двигатель проходит стендовые испытания и настраивается квалифицированным специалистом на оборудовании Engine Star для обеспечения максимальной производительности.

Основные технические характеристики двигателя для БПЛА 85 FS-NG:

  • Рабочий объем двигателя 85 куб.см.
  • Тяга двигателя 12 кг
  • Цилиндр 39,5 мм
  • Масса 3000 г
  • Плунжер ROD 4 × игольчатый подшипник
  • Коленчатый вал 4x шаровый подшипник NSK
  • Процессор управления зажиганием ROTO
  • Бензин + масло MOTUL 710 1:40
  • Число оборотов 1000 — 5000
  • Двухлопастной пропеллер 25-26 / 10-12 «
  • Трехлопастной пропеллер 24 / 10-12 «

Технология изготовления двигателя для беспилотников АТ 85 FSI — аналога ROTO 85 FSI:

  • Цилиндр изготовлен из цельного дюраля с запрессованной гильзой из износостойкого чугуна, обточенного до необходимого размера.
  • Поршень отлит из кремниевого сплава с одним уплотнительным кольцом. Выточено отверстие для стопорного кольца 8 мм.
  • Поршневой палец — это отработанная технология ковки, которая гарантирует большой запас прочности. Два игольчатых подшипника снижают трение поршневого пальца.
  • Коленчатый вал сделан из цельного куска стали, покрыт специальным составом, закален и полностью обточен.
  • Задняя крышка двигателя — это литье, в котором заложен закаленная и обработанная на ЧПУ постель подшипника.
  • Элементы двигателя после обработки проверяются и калибруются, соединяются в узлы на специальном рабочем месте.

4-х тактный бензиновый двигатель
Авиационный бензиновый двигатель
Двигатель для самолета авиамоделей
Бензиновый двигатель для беспилотников
Двухцилиндровый бензиновый авиационный двигатель
Двигатель для большой модели самолета
Четырехтактный бензиновый двигатель
Авиамодельный двигатель
Двигатель для БПЛА

Все подробности о цилиндрах двигателей

Сколько бывает цилиндров у двигателей?

Большинству из нас хорошо знакомы четырехцилиндровые автомобильные двигатели. Все дело в том, что во многих автомобилях под капотом стоит классический двигатель с четырьмя цилиндрами. Да, конечно, в автомобилях также можно встретить сегодня и 3-, и 6-цилиндровые моторы. Реже в наши дни можно встретить 8- и 10- или 12-цилиндровые силовые агрегаты. Но известно ли вам, каков предел количества цилиндров для двигателей? Все ли двигатели знаете, начиная от одноцилиндровых, а также знакомы ли с теми транспортными средствами, где они используются? Сегодня мы расскажем вам подробно об этом.

Одноцилиндровые двигатели

Начнем мы с двигателей с одним цилиндром. Подобный тип моторов, как правило, используется в мини-тракторах, которые оснащаются дизельными одноцилиндровыми двигателями. Особенно сегодня популярны китайские мини-тракторы. Но есть небольшие тракторы с одноцилиндровым двигателем и российского производства.

Однако наиболее распространены двигатели с одним цилиндром в мототехнике. Наиболее широко одноцилиндровые моторы используются на маломощных мотоциклах и мопедах.

Двухцилиндровые двигатели

Двухцилиндровые двигатели обычно ставятся на более мощные мотоциклы.

Трехцилиндровые двигатели

Трехцилиндровые двигатели более распространены на автомобилях. Как правило, современные трехцилиндровые моторы оснащаются турбиной. Например, Citroen С4L оснащается 1,2-литровым турбированным трехцилиндровым мотором.

Четырехцилиндровые двигатели

В сегодняшнем обзоре мы не будем рассказывать вам, в каких транспортных средствах применяется этот тип моторов, так как вы и так знаете, что четырехцилиндровые двигатели являются самыми популярными в автопромышленности.

Пятицилиндровые двигатели

Пятицилиндровые двигатели непопулярны в мире. Но это не значит, что их никто не использует. Ранее их применяли компании Volkswagen и Audi.

Также любит пятицилиндровые моторы и компания Volvo. Пример на фото – двигатель Volvo T5.

Шестицилиндровые двигатели

После четырехцилиндровых и трехцилиндровых моторов это еще один тип двигателей, популярных во всем мире. Да, в последнее время в автопромышленности наметилась тенденция по уменьшению количества цилиндров в двигателях за счет установки турбин, но тем не менее шестицилиндровые моторы еще рано списывать на пенсию.

Например, многие автомобильные компании в последние годы стали отказываться от восьмицилиндровых двигателей в пользу шестицилиндровых. Особенно это касается мощных легковых автомобилей. В случае с 6 цилиндрами, конечно, классическим мотором является V-образная шестерка двигателя BMW.

Семицилиндровые двигатели

Вы правы, это авиационный двигатель, установленный на мотоцикле. На самом деле в автомотопромышленности эти семицилиндровые и девятицилиндровые двигатели редки. Чаще всего семицилиндровые моторы можно встретить только в авиатехнике.

Восьмицилиндровые двигатели

8-цилиндровые двигатели также очень распространены в автомире. Даже сегодня, когда большинство автопроизводителей постепенно отказываются от больших моторов. Тем не менее, как и 6-цилиндровые силовые агрегаты, двигатели с 8-ю цилиндрами еще рано списывать со счетов.

Девятицилиндровые двигатели

Если вы увидите 9-цилиндровый двигатель, то, значит, перед вами, скорее всего, самолет, а не машина. Да, встретить на автомобиле такой двигатель практически невозможно. Если, конечно, какой-нибудь любитель-инженер не решил сделать своему автомобилю особый тюнинг.

Десятицилиндровые двигатели

Это более редкие мощные двигатели. Например, 10-цилиндровый мотор стоит на Audi R8.

11-цилиндровые двигатели

Очень редкий тип двигателей. На фото 11-цилиндровый двигатель компании Siemens AG, Германия.

12-цилиндровые двигатели

В отличие от 11-цилиндровых двигателей, 12-цилиндровые моторы более распространены в автопромышленности. К сожалению, из-за постоянного ужесточения экологических норм автопроизводители в последние годы стали прекращать производство таких двигателей.

Даже производители премиальных мощных автомобилей стали менять 12-цилиндровые двигатели на восьмицилиндровые, оснащенные турбиной.

14-цилиндровые двигатели

Самый большой в мире поршневой двигатель внутреннего сгорания высотой в три этажа. Мотор имеет 14 цилиндров и 108 920 л. с. Этот двигатель установлен на морском контейнеровозе, спроектированном компанией Wartsila.

Это модель двигателя RTA96-C, с общим объемом 25480 литров.

16-цилиндровые двигатели

Очень редкий в мире двигатель. Особенно мало шансов увидеть его на автомобиле. Тем не менее некоторые компании устанавливают на свои автомобили подобные монстры-двигатели. На фото 16-цилиндровый мотор Bugatti Veyron.

Читать еще:  Двигатель глохнет на пониженных оборотах

18-цилиндровые двигатели

Да-да, есть и такие моторы. В том числе такой двигатель собирались в свое время установить на все тот же легендарный спорткар Bugatti Veyron. В 1998 году компания Bugatti представила концепт-кар Bugatti, который был оснащен двигателем W18.

20-цилиндровые двигатели

Это 20-цилиндровый промышленный двигатель Detroit Diesel, мощностью 3650 л. с.

24-цилиндровые двигатели

Да-да, в истории автомира было и такое. Вот пример, как 24-цилиндровый мотор установили на грузовик. Этот мотор был оснащен 12 турбинами.

Этот американский 24-цилиндровый вакуумный двигатель создала компания Allison. Мотор получил индекс X-4520. Этот мотор имеет объем 74 литра и мощность 11200 л. с.

28-цилиндровые двигатели

Это макет аэродвигателя Pratt & Whitney 7×4

А это мини-макет модели 28-цилиндрового двигателя, который показывает структуру силового агрегата.

30-цилиндровые двигатели

Это танковый 30-цилиндровый двигатель Chrysler, построенный в 1940 году, мощностью всего 445 л. с. Фактически этот двигатель представляет собой комбинацию из пяти 6-цилиндровых силовых агрегатов.

32-цилиндровые двигатели

На фото двигатель Honda, который создан путем объединения двух двигателей V16.

Аэродвигатель соединил два набора горизонтально противоположных 16-цилиндровых двигателей. Его смело можно называть 32-цилиндровым двигателем H-типа. Этот двигатель появился на свет в 1944 году. После турбонаддува общая мощность мотора может достигать 5900 лошадей.

64-цилиндровые двигатели

Это двигатель Pratt & Whitney, модель 8×8. Мощность гигантского мотора составляет 7000 л. с.

Прямо-сдвоенный двигатель — Straight-twin engine

А прямой двухдвигательный двигатель, также известный как рядный близнец, вертикальный двойник, или же параллельный близнец это двухцилиндровый поршневой двигатель где два цилиндра расположены в линию вдоль общего коленчатого вала.

Прямые двухместные двигатели в основном используются в мотоциклах; другие виды использования включают автомобили, морские суда, снегоходы, водные мотоциклы, вездеходы, тракторы и сверхлегкие самолеты.

Для прямолинейных спаренных двигателей использовались различные конфигурации коленчатого вала, наиболее распространенными из которых являются 360, 180 и 270 градусов.

Содержание

  • 1 Терминология
  • 2 Дизайн
    • 2.1 Угол поворота коленчатого вала
    • 2.2 Основные подшипники
  • 3 Использование в мотоциклах
    • 3.1 История
    • 3.2 Модели с поперечным расположением двигателя
    • 3.3 Модели с продольным расположением двигателя
  • 4 Использование в автомобилях
  • 5 Использование на морских судах
  • 6 Другое использование
  • 7 Смотрите также
  • 8 Рекомендации

Терминология

Прямо-сдвоенная компоновка также упоминается как «параллельная-двойная», «вертикальная-двойная» и «линейная-двойная». [1] Некоторые из этих терминов изначально имели определенные значения, относящиеся к углу коленчатого вала или ориентации двигателя, однако они также часто используются как взаимозаменяемые. [1] [2]

В Соединенном Королевстве термин «параллельный твин» традиционно используется для двигателей с углом поворота коленчатого вала 360 градусов, поскольку два поршня расположены в одном направлении (т.е. параллельно друг другу). [ нужна цитата ] «Вертикаль-твин» использовался для описания двигателей с углом поворота коленчатого вала 180 градусов, [ нужна цитата ] что заставляет поршни двигаться в противоположных направлениях. Термины «прямой твин» и «рядный твин» использовались в более общем смысле для любого угла поворота коленчатого вала.

Для мотоциклов «рядный-близнец» иногда обозначают либо продольный двигатель ориентация (т.е. коленчатый вал на одной линии с шасси) [3] [4] или U-образный двигатель (тандемный близнец), где цилиндры расположены продольно в шасси (хотя на самом деле два коленчатых вала ориентированы поперечно). [5]

Дизайн

По сравнению с V-образные двигатели и плоско-сдвоенные двигатели, прямые двойники более компактны, имеют более простую конструкцию и дешевле в производстве. [6] Прямолинейные двигатели могут быть подвержены вибрации либо из-за нерегулярной интервал стрельбы присутствует в кривошипно-шатунных двигателях с поворотом на 180 ° или с большой массой, не встреченной возвратно-поступательным движением, в двигателях с кривошипом на 360 °. Рядные близнецы также больше страдают от реакций крутящего момента и вибрации. [7]

Угол поворота коленчатого вала

Там самые распространенные коленчатый вал конфигурации для прямолинейных спаренных двигателей — 360 градусов, 180 градусов и 270 градусов. [8] [9] [10]

В двигателе с коленчатым валом, повернутым на 360 градусов, оба поршня движутся вверх и вниз одновременно. Однако интервал зажигания смещен между цилиндрами: один цилиндр работает во время первого оборота коленчатого вала, а затем другой цилиндр — при следующем вращении. Двигатели на 360 градусов могут использовать одну систему зажигания для обоих цилиндров, используя потраченная впустую искра система.

Несовершенный первичный баланс соответствует одноцилиндровому двигателю эквивалентной возвратно-поступательной массы. Ранние двигатели пытались уменьшить вибрацию с помощью противовесов на коленчатом валу, однако более поздние методы также включали балансирные валы и отдельный утяжеленный шатун. По сравнению с одноцилиндровым двигателем более частый интервал зажигания (360 градусов по сравнению с 720 градусами) приводит к более плавным ходовым характеристикам, несмотря на аналогичный динамический дисбаланс.

С 1930-х годов большинство британских четырехтактных прямолинейных мотоциклетных двигателей использовали коленчатый вал на 360 градусов, [11] так как это позволило избежать неравномерной пульсации впуска, характерной для других конфигураций, что исключает необходимость в двойных карбюраторах. В 1960-х годах, хотя японские мотоциклы в основном перешли на коленчатый вал 180 градусов для двигателей объемом от 250 до 500 куб.см, различные двигатели меньшего и большего размера продолжали использовать коленчатый вал на 360 градусов. Вибрация была меньшей проблемой для двигателей меньшего размера, таких как 1965 г. Honda CB92 и 1979 Honda CM185. Более крупные двигатели, такие как 1969 г. Yamaha XS 650 и 1972 г. Yamaha TX750, часто используются балансирные валы для уменьшения вибрации. [12] Поздние 1978-1984 гг. Honda CB250N / CB400N двигатели также использовали коленчатый вал на 360 градусов. 2008 год BMW серии F с параллельным твином мотоциклы также используют коленчатые валы на 360 градусов, с третьим «рудиментарным» шатуном (действующим как противовес) и пределом оборотов 9000 об / мин для уменьшения вибрации. [13]

В двигателе с коленчатым валом, повернутым на 180 градусов, один поршень поднимается, а другой опускается. В четырехтактном двигателе интервал зажигания неравномерен: второй цилиндр работает на 180 градусов после первого, за которым следует зазор в 540 градусов, пока первый цилиндр не сработает снова. Неравномерный интервал зажигания вызывает вибрацию и приводит к «неровной» подаче мощности. Двигатель 180 ° также требует отдельной системы зажигания для каждого цилиндра.

Идеально первичный баланс возможно с прямым двухцилиндровым двигателем на 180 градусов, однако конструкция создает качающаяся пара что требует использования балансирного вала для уменьшения вибрации. Прямо-сдвоенный двигатель на 180 градусов имеет вторичный дисбаланс (аналогично рядному четырехцилиндровому двигателю), однако меньшая возвратно-поступательная масса означает, что это часто не требует обработки.

Читать еще:  Что такое отжатый двигатель

Двигатель с коленчатым валом 180 ° страдает меньшими насосными потерями, чем двухцилиндровый двигатель на 360 °, потому что смещение картера относительно не изменяется при движении поршней.

В 1960-х годах японские производители мотоциклов отдавали предпочтение использованию коленчатого вала 180 градусов, поскольку повышенная плавность позволяла увеличить об / мин и, следовательно, более высокая выходная мощность. Например, 1966 г. Honda CB450 Двигатель с коленчатым валом на 180 градусов имеет такую ​​же выходную мощность, что и современные британские двигатели с коленчатым валом на 360 градусов, несмотря на меньший рабочий объем 450 куб. См по сравнению с 650 куб. [14] [15] [16] Оба 1973 Yamaha TX500 и 1977 Suzuki GS400 имел коленчатый вал 180 градусов и балансирный вал. С 1993 года большинство двигателей Honda с прямыми сдвоенными двигателями для мотоциклов используют коленчатый вал 180 градусов.

Двухтактные двигатели как правило, используют коленчатый вал на 180 градусов, поскольку это приводит к двум равномерно распределенным рабочим ходам на оборот. В основная частота вибрации вдвое больше, чем у эквивалентного одноцилиндрового двигателя, однако амплитуда уменьшается вдвое. [17] Двухтактные двигатели, в которых не используется коленчатый вал на 180 градусов, включают двигатель 1972 года. янки и военное издание 1964 г. Ява 350, оба из которых используют вместо этого коленчатые валы на 360 градусов.

В двигателе с коленчатым валом на 270 градусов один поршень следует на три четверти оборота за другим. Это приводит к неравномерному интервалу зажигания, когда второй цилиндр стреляет на 270 градусов после первого, а затем следует зазор в 450 градусов, пока первый цилиндр не срабатывает снова. Это тот же образец, что и 90 градусов V-образный двигатель, и в результате обе конфигурации имеют одинаковый «пульсирующий» звук выхлопа. Поршни в прямом двухцилиндровом двигателе на 270 градусов никогда не бывают неподвижными одновременно (как в двухцилиндровом двигателе на 90 градусов), тем самым уменьшая чистый обмен импульсом между кривошипом и поршнями во время полного вращения.

Несовершенный первичный баланс создается в прямом двухцилиндровом двигателе на 270 градусов из-за комбинации свободной силы и качающейся пары; для компенсации этого часто используется балансирный вал. Вторичный баланс двигателя на 270 градусов идеален, однако конфигурация действительно приводит к неуравновешенной качающейся паре.

Первые серийные 270-градусные двухцилиндровые мотоциклетные двигатели были установлены на модель 1996 года. Yamaha TRX850 и Yamaha TDM. [9] [18] [10] Более поздние примеры включают 2009 Триумф Тандерберд, 2010 Norton Commando 961, 2012 Honda NC700 серии, 2014 Ямаха МТ-07, 2016 Триумф Thruxton 1200, и 2018 Королевский перехватчик Энфилд 650.

Основные подшипники

Каждый цилиндр в рядном двухцилиндровом двигателе имеет отдельный шатунв отличие от двигателей V-twin, в которых может использоваться общий шатун для обоих шатуны. Большинство старинных британских двигателей с прямыми сдвоенными двигателями для мотоциклов (таких как Triumph, BSA, Norton и Royal Enfield) имели два Основные подшипники. [19] Начиная с конца 1950-х годов, большинство прямолинейных сдвоенных двигателей Honda имели четыре основных подшипника. [20] [21] Последующие прямые двухдвигательные двигатели имели четыре, а иногда и три главных подшипника. [12]

Двухцилиндровый четырехтактный двигатель внутреннего сгорания

Проектирование и исследование кривошипно-ползунного механизма ДВС: нахождение скоростей, силовой расчет, определение параметров маховика. Кинематическое исследование планетарного механизма. Расчет геометрических параметров эвольвентного зацепления.

РубрикаПроизводство и технологии
Видкурсовая работа
Языкрусский
Дата добавления17.09.2011
Размер файла266,7 K
  • посмотреть текст работы
  • скачать работу можно здесь
  • полная информация о работе
  • весь список подобных работ

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

В данной работе исследован и спроектирован двухцилиндровый четырехтактный двигатель внутреннего сгорания. Механизм предназначен для преобразования возвратно-поступательного движения ползунов (поршней) во вращательное движение кривошипа. Рассчитаны основные параметры, характеризующие данный механизм.

МЕХАНИЗМ, КРИВОШИП, ШАТУН, КИНЕМАТИЧЕСКАЯ ПАРА, ЗВЕНО, СТРУКТУРНАЯ ГРУППА, ЗАЦЕПЛЕНИЕ, ПЛАНЕТАРНЫЙ МЕХАНИЗМ.

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СИМВОЛОВ, СОКРАЩЕНИЙ И ТЕРМИНОВ

ДВС — двигатель внутреннего сгорания;

КП — кинематическая пара;

НКП — низшая кинематическая пара;

КПМ — кривошипно-ползунный механизм;

СГ — структурная группа;

АП.С — работа сил полезного сопротивления;

АВ.С — работа сил вредного сопротивления;

КНД — коэффициент неравномерности движения;

l1 — длина кривошипа;

l2 — длина шатуна;

W — степень подвижности механизма;

dn — диаметр поршня;

МДПР — приведенный движущий момент;

m2 — масса шатуна;

m3 — масса ползуна;

JS2 — момент инерции шатуна относительно центра масс S2;

ПЗП — планетарная зубчатая передача.

Среди рычажных механизмов различных типов одним из наиболее распространенных в технике являются кривошипно-ползунные механизмы. Они используются в двигателях внутреннего сгорания, компрессорах, насосах, ряде станков (например, прессах) и других машинах различного назначения, включая наземные и воздушные транспортные средства.

Основное назначение кривошипно-ползунного механизма преобразование вращательного движения кривошипа в возвратно поступательное движение ползуна или возвратно-поступательное движение ползуна во вращательное движение кривошипа.

В настоящее время широкое применение нашли многоцилиндровые ДВС, это обусловлено тем, что необходимо повысить их мощность. В авиации ДВС применяют в вертолетах, легких транспортных, спортивных и учебных самолетах.

Целью курсового проектирования является получение навыков в использовании общих методов проектирования и исследования механизмов для создания конкретных машин и приборов разнообразного назначения, а также использование ЭВМ при расчетах, применяя как аналитические, так и графические методы решения инженерных задач на разных этапах проектирования.

Курсовое проектирование ставит задачи усвоения определенных методик и навыков работы по следующим направлениям:

оценка соответствия структурной схемы механизма основным условиям работы машины;

проектирование структурной и кинематической схем рычажного механизма по заданным основным и дополнительным условиям;

анализ режима движения механизма при действии заданных сил;

силовой анализ механизма с учетом геометрии масс звеньев;

Читать еще:  Датчик температуры двигателя ямз 650

учет сил трения в кинематических парах и определение КПД;

проектирование зубчатых рядовых и планетарных механизмов;

определение мощности заданного типа двигателя.

Для проведения расчетов применялся математический редактор MathCad, все чертежи выполнены с помощью графического редактора Компас. Использовалась литература, указанная в [1-4].

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Рисунок 1 — Схема механизма

1. Число тактов 4

2. Диаметр поршней 0,08м

3. Отношение хода поршня к диаметру (S/d) 1

4. Число цилиндров 2

5.Положение центра масс шатуна (Las/Lab) 0,36

6.Угол наклона 90

7.Отношение длины шатуна к радиусу кривошипа(л) 3,8

8. Максимальное давление газов на поршень 3,8 МПа

9. Скорость вращения коленвала (щ) 254,65 рад/с

10. Коэффициент неравномерности хода 0,008

11. Масса поршня (m3) (100..160)d2

12.Масса шатуна (m2) (1,1..1,4)m3

13. Момент инерции шатуна (Is1) 0,17m2l22

14. Момент инерции коленвала (40..60)Is1

15. Диаметр коренной шейки (dk) 0,14d

16. Диаметр шатунной шейки (dш) 0,12d

17. Диаметр поршневого пальца (dпп) 0,1d

1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ КРИВОШИПНО-ПОЛЗУННОГО МЕХАНИЗМА ДВС

1.1 Структурный анализ

Определение недостающих параметров.

Рисунок 1.1 — Структурная схема механизма

Loa= R= S/2=0.08/2=0,04 м

Lab=лR =4*0.04=0,16 м

Найдем центр масс шатуна:

Число степеней свободы плоских механизмов определяют по формуле Чебышева:

где: n — количество подвижных звеньев;

p4, p5 — число КП четвертого и пятого классов.

Рассмотрим наш механизм, состоящих из кинематических пар, определим их класс и вид:

1 — 0 НКП, 5 класс, геометрический способ замыкания, вращательная;

1 — 4 НКП, 5 класс, геометрический способ замыкания, вращательная;

1 — 2 НКП, 5 класс, геометрический способ замыкания, вращательная;

4 — 5 НКП, 5 класс, геометрический способ замыкания, вращательная;

2 — 3 НКП, 5 класс, геометрический способ замыкания, вращательная;

5 — 0 НКП, 5 класс, геометрический способ замыкания, поступательная;

3 — 0 НКП, 5 класс, геометрический способ замыкания, поступательная. Для данного механизма n = 5, p4 = 0, p5 = 7. Отсюда:

При структурном исследовании механизмов из их состава выделяют основной механизм и структурные группы. Основной механизм — это простейший плоский механизм, состоящий из двух звеньев: стойки и начального звена, соединенных вращательной или поступательной КП. Начальное звено — это звено, которому приписывается одна или несколько обобщенных координат механизма. В КПМ только одно начальное звено и одна обобщенная координата, которая однозначно определяет положение звеньев. В качестве обобщенной координаты выбираем угловую координатуц1.

Рисунок 1.2 — Ведущее звено

Ведущее звено является звеном первого класса.

Структурные группы (группы Ассура) — это кинематическая цепь, которая после подсоединения ее элементов внешних КП к стойке обладает нулевой степенью свободы.

Структурная группа 2класса, 2 порядка, 2 вида (рисунок 1.3).

Рисунок 1.3 — Структурная группа Ассура

Структурная группа 2класса, 2 порядка, 2 вида (рисунок 1.4).

Рисунок 1.4 — Структурная группа Ассура

1.2 Определение скоростей и нахождение ускорений

Нахождение скоростей произведем аналитическим путем. Воспользуемся методом замкнутых контуров (рисунок 1.5) :

Спроецируем на оси:

На OY: L3=L1* cosц1+L2*cosц2 (1)

На OX: 0=L1*sinц1+L2*sinц2 (2)

ц2= arcsin (-L1*sinц1/ L2)

Определение линейных скоростей и ускорений путем дифференцирования выражения (1) и (2):

V3= L3’=-sinц1L1щ1-L2sinц2щ2 (3)

0 = L1cosц1щ1+L2cosц2щ2 (4)

Из этой системы получим значение угловой скорости:

Значение линейного ускорения можно получить путем дифференцирования выражений (3) :

Подставим в выражение (4) и получим значение углового ускорения:

Полученные значения для соответствующих углов указаны в таблице:

Расчет W3, о2,V3, щ2,W5, о4,V5, щ4 так же можно провести графическим путем (лист 1). Вычисление V3,W3,V5, W5 будем производить с помощью метода планов скоростей и ускорений. Методы расчета аналогичны для всех 8 положений механизма, в связи с этим рассмотрим расчет для двух положений (0° и 30°):

Построения плана скоростей:

Va1 =Va2=щ1*R=254,65*0.04=10,186 м/с (скорость Va1 перпендикулярна ОА1)

Масштаб равен: Kх=Va1 / (pa1)=10,186/20,4=0,5 ((м/с)/мм)

Построение плана ускорений:

Wa1=Wa1oc+Wa1вр, так как щ1=const,то Wa1вр=0

Положение №4 (120°):

Ws2=(p’s2′)*Kw=37,72*50,9=1920(м/с2) Погрешность измерений не более 5%.

1.3 Силовой анализ механизма

Целью силового расчета механизма является определение неизвестных внешних сил и моментов сил, а также реакций в КП. Реакции в КП используются при уточненном изучении движения звеньев механизмов, проведении расчетов на прочность, жесткость, износостойкость при определении механического коэффициента полезного действия механизма.

При силовом расчете механизма принимают допущение о том, что звенья имеют общую плоскость симметрии, в которой расположены силы. Силовой расчет выполняют с учетом неравномерности движения звеньев путем применения принципа Даламбера, позволяющего рассматривать исследуемую систему сил и моментов сил в равновесии, а задачу динамики решать методами статики.

Изучение каждого отдельного звена механизма с приложенными к нему нагрузками не позволяет определить реакции в КП, так как таком подходе число неизвестных реакций больше, чем число уравнений статики, то есть отдельное звено с приложенными к нему силами и моментами сил представляет собой статически неопределимую систему. Статически определимыми кинематическими цепями плоских механизмов являются структурные группы. Поэтому перед непосредственным проведением силового расчета механизма проводят структурный анализ и кинематическое исследование механизма, потом выявляют нагрузки — силы и моменты сил, действующие на отдельные звенья.

Силы, действующие на звенья механизмов, подразделяют на внешние, внутренние и силы инерции, а моменты сил — на внешние моменты и моменты сил инерции. Внешние нагрузки приложены к звеньям механизма извне. К внешним силам относятся движущие силы, силы сопротивления и силы тяжести звеньев, а к внешним моментам сил — движущие моменты и моменты сил сопротивления. Внешние нагрузки соответственно обозначаем через Fj, Mj,Gj (j — номер звена, на которое действует сила или момент). Внутренние силы — это силы взаимодействия между звеньями механизма. Они действуют в КП и обозначаются Rj. Инерционные нагрузки, действующие на звено, совершающее плоскопараллельное движение, приводят при расчетах к главному вектору сил инерции и к главному моменту сил инерции, значения которых определяются по выражениям:

где WЅ.j — ускорение центра масс;

JЅ.j — момент инерции рассматриваемого звена.

Силовой анализ механизма проведен в 4 положениях. Расчет для всех положений проводится одинаково (смотри лист 1):

Определение G элементов механизма:

G3= G5=m3g=0.94*9.8=9,212 (Н)

G2= G4=m2g=1,2m3g=1.2*0.94*9.8= 11,05 (Н)

Эти величины ничтожно малы для расчетов и поэтому далее не будут использоваться.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector