Водяной насос (стр. 2 из 5)
Максимальную ординату на графике давления принимаем равной 50 мм, тогда
.Полный цикл водяного насоса совершается за 1 оборот кривошипа.
Значение силы полезного сопротивления FCопределяем по формуле:
.Знак «+» берется в том случае, когда сила FCнаправлена противоположно движению ползуна.
Определяем значения давлений и сил сопротивления для всех положений кривошипа. Результат заносим в таблицу 1.3.
Таблица 1.3
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | |
| Pi, МПа | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 |
| FCi,H | 830 | 830 | 830 | 830 | 830 | 830 | 33221 | 33221 | 33221 | 33221 | 33221 | 33221 |
Строим диаграмму аналогов скоростей рабочего звена, принимая максимальную ординату 150 мм.
Результаты заносим в таблицу 1.4.
Таблица 1.4
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | |
| vqc, мм | 0 | 0,049 | 0,069 | 0,071 | 0,054 | 0,027 | 0,001 | 0,029 | 0,054 | 0,070 | 0,068 | 0,042 |
Принимаем масштабный коэффициент:
Строим диаграмму аналогов скоростей выходного звена в зависимости от угла поворота кривошипа.
1.7 Динамическая модель машинного агрегата
В связи с необходимостью в данном проекте выполнения динамического анализа кривошипно-ползунного механизма целесообразно динамическую модель машинного агрегата представить в виде вращающегося звена (звена приведения), закон движения которого был бы таким же, как и у кривошипа 1 механизма, т.е.
, 
, 
.Приведенный момент сил Mn представим в виде:
-приведенный момент сил сопротивления. 
-приведенный момент движущих сил, принимается в проекте постоянный.Приведенный момент инерции агрегата
определяется из условия равенства кинематической энергии звена приведения и кинетической энергии звеньев машинного агрегата, характеризуемых переменными по величине аналогами скоростей, а приведенный момент Мn находится из условия равенства элементарных работ этого момента и тех действующих сил, которые приводятся к звену приведения.1.8 Расчет приведенных моментов инерции
За звено приведения примем кривошип АВ.
Общая формула для определения приведенного момента инерции звеньев имеет вид:
В моем курсовом проекте эта формула будет следующей:
Отношение скоростей есть передаточные функции, которые определяются из планов скоростей.
Введем обозначения:
; 
; 
кг 
кг 
кг 
кг 
кг 
кг*м2/ммРезультаты вычислений приведены в таблице 1.5. По этим же данным строим диаграмму приведенного момента инерции механизма.
Таблица 1.5
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | |
| Jп, кг*м2 | 0,058 | 0,071 | 0,092 | 0,096 | 0,080 | 0,064 | 0,058 | 0,065 | 0,080 | 0,094 | 0,091 | 0,071 |
По оси абсцисс принимаем масштабный коэффициент:
где L – длина отрезка оси абсцисс, соответствующая углу 2π рад.
1.9 Расчёт приведенных моментов сил сопротивления
Определяем приведенный к валу кривошипа момент
от сил сопротивления, при этом учитываем действие сил 
, 
, 
. Силу веса кривошипа 
учитывать не следует, так как ее работа равна нулю (центр тяжести кривошипа совпадает с осью вращения – его скорость равна нулю) и приведенный момент от нее равен нулю.Приведенный момент найдем из условия и равенства мощностей приведенного момента и приводимых сил:
α-угол между направлением силы
и направлением скорости 
центра тяжести 
.Знак «+» перед мощностями сил веса и сил сопротивлений будем ставить тогда, когда эта сила является силой сопротивления; знак «–» перед движущими силами.
Окончательно получим:
Fc [1–6] = 830 H
Fc [7–12] = 33221 H
G2 = m2*g = 7.8*9.81 = 76,518 H
G3 = m3*g = 7.8*9.81 = 76,518 H
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | |
| cos α | 0.034 | -0.669 | -0.933 | -0.999 | -0.939 | -0.656 | -0.034 | 0.615 | 0.920 | 0.999 | 0.951 | 0.707 |
Результаты заносим в таблицу 1.6.
Таблица 1.6
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | |
| Mпр,Hм | -0,0955 | -23,308 | -37,5718 | -36,641 | -29,09 | -14,64 | -28,89 | -778,34 | -1441,8 | -1854,7 | -1784,4 | -1107,8 |
1.10 Определение работы сил сопротивления А и движущих сил Аg
Так как работы сил сопротивления равны
,то график 
строим методом численного интегрирования графика 
по формуле трапеции: 
- шаг интегрированияРезультаты заносим в таблицу 1.7
Таблица 1.7
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 1» | |
| А, Дж | 0 | -6,12 | -22 | -41,4 | -58,6 | -70 | -81,38 | -292,6 | -873,4 | -1735,9 | -2688 | -3444,7 | -3734,5 |
Дж/мм1.11 Построение графика изменения кинетической энергии и диаграммы «энергия-масса»
Для построения графика изменения кинетической энергии поступаем следующим образом: вычитаем ординаты графика
из соответствующих ординат графика 
и строим график суммарной (избыточной) работы 
, который одновременно является графиком изменения кинетической энергии механизма и приведенного момента инерции.