1 Структурный и кинематический анализ главного механизма
Выходные данные согласно заданию к курсовому проекту.
1. Схема двухпоршневого V - образного насоса (рис. 1.1)
2. Угловая скорость кривошипа , с-1 16
3. Погонная единица массы , кг/м 19
4. Коэффициент () 6,2
5. Коэффициент (), Н/м 5000
6. Угол 100
7. Длина кривошипа , мм 140
8. Длина шатуна , мм 560
9. Неравномерность хода 1/5
Рис. 1.1. Кинематическая схема механизма
1.1 Структурный анализ механизма
Механизм двухпоршневого горизонтального насоса состоит из 6 звеньев:
1 – кривошип ОА;
2, 3 – шатуны АB и AE;
4, 5 – ползуны (поршни) B и E;
6 – стойка.
Звенья механизма образуют 7 кинематических пар, из которых 5 вращательных и 2 поступательные.
Согласно формуле Чебышева степень свободы определиться как
где - количество звеньев, ;
- количество кинематических пар класса, ;
- количество пар класса, .
Таким образом, механизм имеет одну степень свободы.
На рис. 1 изображена структурная схема механизма с разбиением на группы Асура и начальный механизм.
Структурная схема наглядно показывает, что механизм состоит из начального механизма 1 класса (стойка 6 и кривошип 1) и двух групп Асура (шатун 2 и ползун 4, шатун 3 и ползун 5).
Рис. 1.2 Структурная схема механизма
Структурная формула механизма:
Механизм относится к механизмам II класса по классификации И. И. Артоболевского.
1.2 Построение плана положений механизма
На листе формата А1 изображаем в масштабе план положений механизма. План строим в такой последовательности. Выбираем масштаб построения:
Выбираем произвольную точку О и из нее описываем окружность радиуса ОА. Начальное положение точки А (АО) выбираем согласно исходной схемы на продолжении направляющей ОE, при пересечении ее с вычерченной окружностью. От точки АО в направлении вращения кривошипа ОА разбиваем окружность на 12 равных частей, через каждые 30 градусов, проставляя при этом последовательно точки А1, А2 и т. д. Соединив полученные точки с центром окружности О, получим 12 положений кривошипа ОА. Точка E принадлежит шатуну АE и ползуну E и движется поступательно по направляющей ОE, поэтому для построения плана положений звена АE из каждой точки А раствором циркуля, равным длине шатуна АE в принятом масштабе, делаем засечки на направляющей, получая точки E1, E2 и т. д. План положений для звена AB строим аналогично.
1.3 Построение планов скоростей
Паны скоростей строятся по векторным уравнениям, которые составляются отдельно для каждой группы Асура в порядке присоединения их к ведущему звену.
Для ведущего звена ОА определяем величину скорости точки А:
Вектор перпендикулярен радиусу, т. е. отрезку ОА, и направлен в сторону, определяемую направлением . Задаемся масштабом плана скоростей
,
и вычисляем отрезок , изображающий в выбранном масштабе вектор
Из произвольной точки Р, называемой полюсом плана скоростей, откладываем в указанном направлении отрезок длиной 44,8 мм.
Составляем векторное уравнение, по которому определим скорость точки B, принадлежащей шатуну АB и ползуну B.
Скорость точки А известна, скорость относительного вращения точки B вокруг точки А перпендикулярна радиусу вращения отрезку АB и определяется по формуле
.
Скорость точки B направлена вдоль направляющей АB. ............
