Курсовая работа: Проектирование и исследование механизмов двухцилиндрового ДВС

Число подвижных звеньев n = 1.

Кинематические пары в точках B и D учтены в диадах 4-5 и 2-3.

Число кинематических пар: р₅ = 1; р₄ = 0.

Степень подвижности механизма 1-го класса:

W₁ = 3·1 - 2·1 – 0 = 1

1.2 Построение кинематической схемы и планов возможных скоростей

Определяем недостающий размер механизма – ход поршня. Для кривошипно-ползунного механизма без эксцентриситета ход поршня:

Н = 2l₁ = 2∙0,1 = 0,2 м.

Строим кинематическую схему механизма для двенадцати равноотстающих положений кривошипа в масштабе μ_l = 0,002 м/мм. Крайнее верхнее положение т. В кривошипа, соответствующее верхнему мертвому положению поршня 3, принимается за исходное и ему присваивается номер «0».

Планы возможных скоростей для двенадцати положений механизма строятся на основании векторных уравнений:

и условия, что направления скоростей точек С и Е совпадают с осью цилиндров.

, , , - векторы абсолютных скоростей точек С, В, Е и D, а и - векторы скоростей точки С относительно точки В и точки Е относительно точки D, причем и .

Построение планов начнем, задавшись длиной векторов V_B = V_D = 50 мм, одинаковой для всех положений механизма.

1.3 Приведение сил и масс. Определение размеров маховика

Определим момент инерции маховика и его размеры по методу Мерцалова, используя теорему об изменении кинетической энергии и делая предварительно приведение сил и масс к начальному (первому) звену механизма.

Построим индикаторную диаграмму в масштабе:

МПа/мм,

где Р_max – максимальное давление в цилиндре, МПа;

р_max – максимальная ордината индикаторной диаграммы в мм.

Внешние силы и моменты, действующие на звенья механизма: силы давления газов на поршни: Р_д3 и Р_д5 ; силы тяжести звеньев:

G₂ = G₄ = gm₂ = 10·15 = 150 H;

G₃ = G₅ = gm₃ = 10·12 = 120 H,

приведенный момент сопротивления М_С ^пр = const, величина которого пока неизвестна. Максимальное усилие на поршень:

Р_{д max} = F·P_max = (πD² /4)· P_max = (3,14·0,12² /4)· 5,14·10⁶ = 56,5 кН

Для удобства использования индикаторную диаграмму преобразуем в график сил Р_д3 (S_c ). За ординаты графика сил принимаются ординаты, снимаемые с индикаторной диаграммы, тогда масштаб графика сил определится по формуле:

µ_р ’ = µ_р ·F·10⁶ = µ_р ·(πD² /4)·10⁶ = 0,056·(3,14·0,12² /4)·10⁶ = 0,63 кН/мм

Определим, из условия равенства элементарных работ (мощностей) приведенного момента и приводимых сил, приведенный момент от сил давления газов и сил тяжести звеньев для группы Ассура II₂ ² (2,3)(цилиндр С):

Для первого положения механизма: