Курсовая работа: Проектирование и исследование механизма двигателя внутреннего сгорания

4.1.3. F_{u ш} ^’ = - mш _* а_с = -4,7 _* 2384,64 = - 11,207 н.

F_{u ш} ^’’ = - mш _* а_{s шс} = -4,7 _* 587 = 2758,9 н.

Положение центра качания определяется:

L_ск = L_{cS ш} + J_ш / mш _* L_{cS ш} = 0,075 + 0,0294/4,7 _* 0,075 = 0,159 м.

После геометрического сложения F_{u ш} ^’ и F_{u ш} ^’’ получаем

F_{u ш} = - mш _* а_{s ш} = - 4,7 _* 1580 = - 7426 н.

Lст_ш = m_{L *} (ст_ш ) = 0,002 _* 26 = 0,052 м.

Определяем угловое ускорение шатуна:

Eш = а _вс ^t / L_вс =-1928/0,25 = - 7712 рад/с² .

Т_иш = - J_{ш *} Е_ш = -0,294 _* (-7712) = 226 нм.

Силу F_{u ш} и момент Т_{u ш} заменяем одной равнодействующей силой F_{u ш} , смещённой параллельно самой себе на расстояние h.

h = Т_{u ш} /F_{u ш} = 226/7426 = 0,03 м = 30 мм.

5.Силовое исследование механизмов

5.1 Силовое исследование групп поршень – шатун для рабочего хода (10 – ое положение коленвала)

5.1.1.Силовое исследование производим для каждой структурной группы отдельно. К звеньям группы поршень – шатун приложены следующие внешние силы:

К звену 4 – поршень – сила F₄ в точке В.

F₄ = F_в + F_un + G_n ,

где F_в – сила давления газов на поршень. F_в = 226н.

F_un – сила инерции поршня. F_un = - m_{n *} а_в = -2,5 _* 790 = -1975 н.

G – вес поршня,

G_n = m_{n *} g = 2,5 _* 9,8 = 24,5 н.

F₄ = 226 - 1975 + 24,5 = -1724,5 н.

Сила направлена вверх к звену 3 – шатуна – сила G_ш в точке S_ш и сила F_сил – в точке Т_ш .

G_ш = m_{ш *} g = 4,7 _* 9,8 = 46,06 н.

F_{u ш} = -7426 н.

5.1.2.Кроме внешних сил на звенья действуют ещё реакции в кинематических парах. На звено 4(поршень) – реакция R₁₄ со стороны звена 1(цилиндр, для этой реакции известна только её линия действия (прямая аа, перпендикулярная оси цилиндра), величина и точка приложения неизвестны.

На звено 4 действует также со стороны звена 3(шатун) реакция R₃₄ , приложенная в точке В, величина и направления её неизвестны. На звено 3 действует со стороны звена 4 реакция R₄₃ , приложенная в точке В, равная по величине реакции R₃₄ и противоположно ей направленная.

R₃₄ = - R₄₃ .

В точке С на звено 3 действует реакция R₂₃ со стороны звена 2 (кривошипа). Величина и направления её неизвестны. Поэтому из С проводим в произвольном направлении вектор реакции R₂₃ , раскладывая её на две взаимно перпендикулярные составляющие: R₂₃ ⁿ и R₂₃ ^t .