Определение уравновешивающего момента рычагом Жуковского

Теорема Н. Е. Жуковского применяется при решении многих задач динамики машин. В частности, она используется для определения уравновешивающего момента (уравновешивающей силы), если нет необходимо­сти в последовательном определении реакций в кинематических парах механизма.

Теорема Жуковского гласит: «Если силу, приложенную к какой-либо точке звена механизма, перенести параллельно самой себе в одноименную точку повернутого плана скоростей, то момент этой силы относитель­но полюса плана скоростей будет пропорционален ее мощности».

Определим уравновешивающий момент, используя данную теорему. Строим повернутый на 90° план скоростей механизма, к которому в соответствующих точках прикладываем заданные силы и силы инерции. Сохраняя их истинные направления (рис. 16). Масштабный коэффициент

Рис. 16. Рычаг И Е. Жуковского.

 

Моменты инерции М_и1 и М_и2 заменяем парами сил и соответственно, которые приклады­ваем перпендикулярно отрезкам OA и АВ в кинематических парах О, А и В. Модули этих сил определятся:

Все силы переносим в одноименную точку плана скоростей без изменения ее направления. Прикладыва­ем уравновешивающий момент в виде пары сил ; .

Записываем уравнение моментов сил относительно полюса плана скоростей:

(56)

Так как на рычаге Жуковского силы показаны в истинном направлении, при составлении уравнения (79) их значения подставляем без учета знака.

Решив (76), найдем силу :

Зная величину F_y, найдем уравновешивающий момент :

Полученное число практически совпадает со значением, найденным в п. 3.

 

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

AB = 0.2 (м)

BC = BE = 0.7 (м)

Угол между осями ;

(кг)

(кг)

(кг)

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Компрессор — устройство для сжатия и подачи воздуха или другого газа под давлением.

Область применения компрессорной техники —технологические процессы химической, нефтехимиче­ской, нефтеперерабатывающей, газовой, металлургической, пищевой промышленности и ряде других отраслей.

По принципу действия и основным конструктивным особенностям различают компрессоры:

— Поршневые;

— Ротационные;

— Центробежные;

— Осевые;

— Струйные;

— Мембранные.

Поршневой компрессор в основном состоит из рабочего цилиндра и поршня; имеет всасывающий и нагнетательный клапаны, расположенные обычно в крышке цилиндра. Для сообщения поршню возвратно- поступательного движения s большинстве поршневых компрессоров имеется кривошипно-шатунный механизм с коленчатым валом, который получает вращательное движение от электродвигателя. Поршневые компрессоры бывают одно- и многоцилиндровые, с вертикальным, горизонтальным, V- или W-образным и другим располо­жением цилиндров, одинарного и двойного действия (когда поршень работает обеими сторонами), а также од­ноступенчатого или многоступенчатого сжатия.

Работает он следующим образом:

1. Открывается всасывающий клапан.

2. Поршень, создавая разрежение, движется вниз. Газообразный хладагент с низким давлением и температурой всасывается в компрессор.

3. После заполнения камеры компрессора всасывающий клапан закрывается. Поршень движется вверх, сжимая газ.

4. Открывается нагнетательный клапан и газ под большим давлением (до 25 атм) и температурой (до 90"С) устремляется в конденсатор. После этого нагнетательный клапан закрывается и цикл повторяется.

Поршневые компрессоры предназначены для химической промышленности, холодильных установок, пи­тания пневматических систем, гаражного хозяйства

Компрессоры могут эксплуатироваться в составе стационарных или передвижных машин или установок. Соответственно этому различают стационарные, передвижные, переносные, прицепные, самоходные, транс­портные (авиационные, автомобильные, судовые, железнодорожные) компрессоры.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Левитский Н. И. Теория механизмов и машин. - М.: Наука, 1979.

2. Артоболевский И. И. Теория механизмов и машин. - М.: Наука, 1988.

3. Смелягин А. И. Структура, структурный анализ и синтез машин и механизмов. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 1999.

4. Смелягин А. И. Структура машин и механизмов. — Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2001.

5. А. И. Смелягин Теория машин и механизмов, Курсовое проектирование. — Москва, 2003.

6. А. А. Яблонский, В. М. Никифорова Курс Теоретической Механики. Санкт-Петербург, 2001.

 

Оглавление

Техническое задание.................................................................................................................... 3

Введение........................................................................................................................................ 4

Структурный анализ механизма поршневого компрессора............................................... 5

Кинематический анализ поршневого компрессора............................................................ 11

Кинематический анализ механизма графоаналитическим методом....................... 11

1. Определение скоростей и ускорений точек и угловых скоростей механизма методом полюса. 11

2. Определение скоростей точек звеньев механизма методом мгновенного центра скоростей....... 14

Кинематический анализ аналитическим методом........................................................... 16

Определение крайних (мёртвых) положений механизма............................................... 16

Метод векторных замкнутых контуров............................................................................. 16

Динамический анализ машины.............................................................................................. 19

Определение параметров динамической модели..................................................... 19

1. Приведённый момент инерции и его производная........................................................................ 19

2. Приведённый момент сил сопротивления...................................................................................... 20

3. Определение приращения кинетической энергии механизма..................................................... 21

4. Определение момента инерции маховика...................................................................................... 22

5. Определение закона движения начального звена и момента инерции маховика по диаграмме Виттенбауэра..................................................................................................................................... 22

6. Определение угловой скорости и углового ускорения начального звена механизма.............. 23

Силовой анализ механизма...................................................................................................... 24

Силовой анализ механизма графическим методом..................................................... 24

1. Определение сил (моментов) инерции................................................................................................. 24

2. Силовой анализ структурной группы 2-3......................................................................................... 25

3. Силовой анализ элементарного механизма и определение уравновешивающего момента......... 27

4. Определение уравновешивающего момента методом рычага Жуковского.............................. 28

Список использованной литературы.................................................................................... 30

Оглавление.................................................................................................................................. 31