Исследование динамической нагруженности машинного агрегата легкового автомобиля
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
? часовой стрелки, а минус - по часовой; n - число интервалов деления одного оборота кривошипа.
??=360/12= 300
Если i=2, тогда
?= ?0+??*i=0+300*2=600
1.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.Цикл:
3.4.2.2 Расчёт кинематических характеристики в одном положении
Вычисляем кинематические характеристики механизма в 3-м положении:
1.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
Сравним результаты расчётов, полученные аналитическим и графическим методом
Таблица 3.2
ПеременнаяРазмерностьГрафическийАналитическийм0.3420.341град.99,24м0,1250.123м0,0370.037--0.096-0.096--0.054-0.052м-0.05-0.05м0.0250.022
3.5 Выбор динамической модели
Для упрощения составления уравнений движения машины используется условная динамическая модель, которая должна удовлетворять следующим условиям:
1.Число независимых координат модели и механизма машины равны между собой;
2.Кинетическая энергия динамической модели должна быть равнее сумме кинетических энергий всех подвижных звеньев машины;
.Работа всех сил в машине должна быть равна работе сил (моментов) динамической модели возможном перемещении;
Тогда для машины с w=1 динамическая модель будет иметь следующий вид:
Рисунок 3.5 Динамическая модель машинного агрегата
На рисунке 3.5 приведена наиболее простая динамическая модель машинного агрегата, в которой
.
В качестве такой модели рассмотрим вращающееся звено - звено приведения, которое имеет момент инерции относительно оси вращения (приведенный момент инерции) и находится под действием приведенного момента сил .
;где
приведенный момент движущих сил;
- приведенный момент сил сопротивления
Кроме того
;
где - постоянная составляющая приведенного момента инерции;
- переменная составляющая приведенного момента инерции.
В величину входят:
- собственный момент инерции кривошипа;
- приведенный момент трансмиссии;
- момент инерции добавочной массы (маховика), причем необходимость установки маховика определяется на основании заданной степени неравномерности движения звена приведения (кривошипа).
.6 Построение индикаторной диаграммы ДВС и расчёт движущей силы для всех 13 положений механизма
Индикаторная диаграмма представляет собой графическую зависимость давления P от перемещения ползуна .
На индикаторной диаграмме отмечаем 13 положения механизма. Также необходимо указать такт расширения и сжатия.
Для построения диаграммы необходимо выбрать масштабный коэффициент на индикаторной диаграмме. Для его нахождения делим максимальное давление на максимальную ординату давления. В результате чего получаем:
Примем , тогда
;
Рассчитаем давление на поршень по формуле:
;
Рассчитаем площадь поперечного сечения поршня:
;
Сила, действующая на поршень, рассчитывается по формуле:
;
Определим величину давления и силы, действующих на поршень для всех 13 положений, и данные занесём в таблицу 3.3
Таблица 3.3
Расчётные значения давления и силы
№ п/п123456789101112139687583415500010274448480043502900170075025000050013502200240052800478503190018700825027500005500148502420026400
Сила для всех 13 положений отрицательна, т.к. не совпадает по направлению с осью OX.
3.7 Составление схемы алгоритма расчета приведенного момента движущих сил и расчет в одном конкретном положении
Приведенный момент сил имеет вид:
;
Определение выполняется из условия равенства мгновенных модностей:
;
Тогда:
,
где и - проекции силы на оси координат, и - проекции аналога скорости на оси координат,
- передаточная функция i-го звена к кривошипу, = -1, так как направлена по часовой стрелке;
На рисунке 3.7 изображены векторы всех сил, действующих на механизм.
Рисунок 3.7 Направление активных сил
Для данного механизма сила отрицательна.
Рассчитываем приведенный момент движущих сил для положения
№ 3 (, которое является контрольным положением.
,
где проекция аналога скорости точки s2 на ось y.
Приведённый момент сил сопротивления определяется из условия, что при установившемся режиме движения изменение кинетической энергии машины за цикл равно нулю, т.е.
откуда за цикл
Работа движущих сил вычисляется по формуле
Интегрирование выполняется численным методом по правилу трапеции:
где - шаг интегрирования в радианах
- число интервалов деления одного оборота кривошипа.
С учётом
При
;
3.8 Составление схемы алгоритма расчёта переменной составляющей приведенного момента инерции и состовляющих. Расчёт и составляющих и расчёт контрольных положений
Переменная составляющая определяется из условия равенства кинетических энергий, т.е. кинетическая энергия звена приведения, имеющая момент инерции , равна сумме кинетических энергий звеньев, характеризуемых переменными функциями:
Разделив это выражение на , с учётом того что