Кинематический анализ кривошипно-шатунного механизма

Выражение для определения перемещения «S» поршня в зависимости от угла поворота кривошипа «a» запишется в виде (рис. 5)

S = (R + L) – (R*Cosa + L*Cosb) = R (1 – Cosa) + L (1 – Cosb) = R (1 – Cosa) + L (1 – 1 - l2 * Sin2a )

Величина R (1 – Cosa) – определяет путь, который прошел бы поршень, если шатун был бы бесконечно длинным,

а величина L (1 – 1 - l2 * Sin2a ) – есть поправка на влияние конечной длины шатуна.

Используя формулу Бинома Ньютона выражение для вычисления “ S “ упрощается:

S = R (1 – Cosa + ( l/2)* Sin2a ).

S = 75*(1 – Cos0 + ( l/2)* Sin20 )=0

S = 75*(1 – Cos30 + ( l/2)* Sin230 )=12.392

S = 75*(1 – Cos60 + ( l/2)* Sin260 )=44.531

S = 75*(1 – Cos90 + ( l/2)* Sin290 )=84.375

S = 75*(1 – Cos120 + ( l/2)* Sin2120 )=119.531

S = 75*(1 – Cos150 + ( l/2)* Sin2150 )=142.296

S = 75*(1 – Cos180 + ( l/2)* Sin2180 )=150

S = 75*(1 – Cos210 + ( l/2)* Sin2210 )=142.296

S = 75*(1 – Cos240 + ( l/2)* Sin2240 )=119.531

S = 75*(1 – Cos270 + ( l/2)* Sin2270 )=84.357

S = 75*(1 – Cos300 + ( l/2)* Sin2300 )=44.531

S = 75*(1 – Cos330 + ( l/2)* Sin2330 )=12.392

S = 75*(1 – Cos360 + ( l/2)* Sin2360 )=0

Расчеты внесем в табл.2 и построим график зависимости

S = f (a)… (рис.6)

Скорость поршня изменяется во время «t», т.е.

n = ds / dt = (ds / da) * (da / dt),

где da / dt = w - угловая частота вращения.

ds / da = R* d/da (1 – Cosa + ( l/2)* Sin2a) =

= R (Sina + ( l/2)* Sin 2a)

n = w * R (Sina + (l/2)* Sin2a).

n = (3.14*3400/30)*45 (Sin0 + (l/2)* Sin 2*0)=0

n = (3.14*3400/30)*45 (Sin30 + (l/2)* Sin 2*30)=11936.97

n = (3.14*3400/30)*45 (Sin60 + (l/2)* Sin 2*60)=19120.22

n = (3.14*3400/30)*45 (Sin90 + (l/2)* Sin 2*90)=19625

n = (3.14*3400/30)*45 (Sin120 + (l/2)* Sin 2*120)=14871.28

n = (3.14*3400/30)*45 (Sin150 + (l/2)* Sin 2*150)=7688.03

n = (3.14*3400/30)*45 (Sin180 + (l/2)* Sin 2*180)=0

n = (3.14*3400/30)*45 (Sin210 + (l/2)* Sin 2*210)= -7688.03

n = (3.14*3400/30)*45 (Sin240 + (l/2)* Sin 2*240)= -14871.28

n = (3.14*3400/30)*45 (Sin270 + (l/2)* Sin 2*270)= -19625

n = (3.14*3400/30)*45 (Sin300 + (l/2)* Sin 2*300)= -19120.22

n = (3.14*3400/30)*45 (Sin330 + (l/2)* Sin 2*330)= -11936.97

n = (3.14*3400/30)*45 (Sin360 + (l/2)* Sin 2*360)=0

Расчеты внесем в табл. 2 и построим график зависимости

n = f (a) … (рис. 6)

Ускорение поршня изменяется во времени t , т.е.

а = dn / dt = (dn / da) * (da / dt) = (dn / da) * w.

dn / da = w * R * d/ da (Sina + ( l/2)* Sin2α) =

= w * R * (Cosa + l * Cos2α).

а = w * (dn / da) = w2 * R * (Cosa + l * Cos2α).

а = (3.14*3400/30)2 * 45 * (Cos0 + l * Cos2*0)=6419010.4

а = (3.14*3400/30)2 * 45* (Cos30 + l * Cos2*30)=5089121.91

а = (3.14*3400/30)2 * 45* (Cos60 + l * Cos2*60)=1925703.125

а = (3.14*3400/30)2 * 45* (Cos90 + l * Cos2*90)= -1283802.1

а = (3.14*3400/30)2 * 45* (Cos120 + l * Cos2*120)= -3209505.2

а = (3.14*3400/30)2 * 45* (Cos150 + l * Cos2*150)= -3805319.82

а = (3.14*3400/30)2 * 45* (Cos180 + l * Cos2*180)= -3851406.25

а = (3.14*3400/30)2* 45 * (Cos210 + l * Cos2*210)= -3805319.82

а = (3.14*3400/30)2 * 45* (Cos240 + l * Cos2*240)= -3209505.2

а = (3.14*3400/30)2 * 45 * (Cos270 + l * Cos2*270)= -1283802.1

а = (3.14*3400/30)2 * 45* (Cos300 + l * Cos2*300)=1925703.125

а = (3.14*3400/30)2 * 45* (Cos330 + l * Cos2*330)=5089121.91

а = (3.14*3400/30)2 * 45* (Cos360 + l * Cos2*360)=6419010.4

Расчеты занесем в табл.2 и построим график зависимости

а = f (a) … (рис. 6).

Таблица 2

Информация по теме:

Выбор муфты
Муфты применяют для соединения выходных концов двигателя и быстроходного вала редуктора, установленных, как правило, на общей раме. Основной характеристикой для выбора муфты является номинальный вращающий момент. Муфты выбирают по большему диаметру концов соединяемых валов и расчетному моменту, кот ...

Средняя скорость поршня и частота вращения
Одним из основных параметров, зависящих от типа двигателя и его назначения, является скорость поршня. С увеличением средней скорости поршня повышается тепловая напряженность деталей двигателя (в первую очередь поршневой группы), увеличиваются силы инерции, нагружающие детали кривошипно-шатунного ме ...

Структура депо
В настоящее время эксплуатационное локомотивное депо ТЧ-12 Санкт-Петербург-Финляндский объединило 3 локомотивных депо на Санкт-Петербургском узле: 1.Санкт-Петербург-Финляндский ТЧ-12 (с пунктами заступления Ручьи, Элисенваара); 2.Санкт-Петербург-Сортировочный Московский ТЧ-7(Новгород, Чудово, Малая ...