Силовой анализ группы Ассура (звенья 2, 3)

Силовое исследование диады проведем с помощью метода кинетостатики. Для этого определим инерционные нагрузки:

= ; = ; = ;

где - масса шатуна 2.

- масса поршня 3.

- приведенный к центру масс S₂ момент инерции шатуна 2 (по заданию на курсовую работу).

М_и2 – пара сил инерции шатуна 2.

В данном положении сила полезного сопротивления газов в поршне отсутствует, т.к. поршень не сжимает газ.

Действие отброшенных звеньев заменяем реакциями связей:

, , ,

Реакцию определим из уравнения моментов сил вокруг точки В:

(13)

Для определения реакций и строим план сил диады:

(14)

План векторов сил строится путем последовательного складывания графически векторов сил с учетом знания их направлений и натуральных величин с учетом масштаба. Неизвестные величины векторов и находятся из построения.

Масштаб плана сил равен:

Следовательно,

Силовой анализ группы Ассура (звенья 4, 5)

Силовое исследование диады проведем с помощью метода кинетостатики. Для этого определим инерционные нагрузки:

= ; = ; = ;

где - масса шатуна 4.

- масса поршня 5.

- приведенный к центру масс S₄ момент инерции шатуна 4 (по заданию на курсовую работу).

М_и4 – пара сил инерции шатуна 4.

В данном положении сила полезного сопротивления газов в поршне отсутствует, т.к. поршень не сжимает газ.

Действие отброшенных звеньев заменяем реакциями связей:

, , ,

Реакцию определим из уравнения моментов сил вокруг точки С:

(15)

Для определения реакций и строим план сил диады:

(16)

План векторов сил строится путем последовательного складывания графически векторов сил с учетом знания их направлений, натуральных величин, с учетом масштаба. Неизвестные величины векторов и находятся из построения.

Масштаб плана сил равен:

Следовательно,

Силовой анализ группы начальных звеньев

Силовое исследование группы начальных звеньев проведем с помощью метода кинетостатики. Отброшенные звенья заменим реакциями связей. Считая вращение кривошипа 1 равномерным, пренебрегаем силой тяжести G₁ поэтому сила инерции
звена 1 и F_и1 = 0.

Составляем уравнение равновесия всех сил действующих на звено:

(19)

Задаем масштаб

Чертим план сил аналогично п. 2.1 и 2.2.

Определим уравновешивающий момент М_ур из уравнения:

Рассчитываем мгновенную мощность, развиваемую двигателем:

Заключение

В данной работе были рассмотрены структурный, кинематический и силовой анализы механизма двухпоршневого компрессора. С помощью проведенного структурного анализа было доказано, что рассматриваемый нами компрессор является механизмом. Кинематический анализ показал нам картину распределения скоростей и ускорений поршней и звеньев в разных положениях. Силовой анализ выявил нагрузки которым подвергаются составляющие компрессор: звенья и поршни. Были показаны планы скоростей, ускорений и сил в векторной форме. На основе полученных результатов мы можем с уверенностью сказать, что происходит в механизме в определенный момент времени.