Кривошипа механизма

ШАТУН - деталь кривошипно-пол-зунного механизма, преобразующая возвратно-поступат. движение поршня или ползуна машины во вращат. движение кривошипа (коленчатого вала) или наоборот. ШАХТА (от нем. Schacht) - 1) горное пр-тие, ведущее добычу полезного ископаемого подземным способом и осуществляющее его отгрузку потребителю или обогатит, фабрике. Ш.-автоматизир. и механизир. предприятие; включает наземные сооружения (копры, надшахтные здания, склады, административно-бытовые комбинаты и др.) и подз. горные выработки. Глубина Ш. - от сотен м до неск. км.

В механизме двигателя внутреннего сгорания (рис. I, а, 6, в) возвратно-поступательное движение поршня /// в цилиндре преобразуется в непрерывное вращательное движение кривошипа (коленчатого вала) /.

совершающее возвратно-поступательное движение, такое же, как поршень, называют ползуном. Итак, механизм двигателя внутреннего сгорания состоит только из четырех твердых тел, имеющих различное движение: неподвижного цилиндра с крышками, ползуна (поршня), шатуна и кривошипа (коленчатого вала). На рис. 1.5, б показана структурная схема этого механизма: / — кривошип, 2 — шатун, 3 — ползун, 4 — корпус. Часто неподвижное звено механизма называют стойкой. В этом примере стойкой является звено 4. Для упрощения вычерчивания схемы стойку обычно не изображают полностью, а показывают только те ее части, которые соприкасаются с подвижными звеньями, отмечая их штриховкой, как на рис. 1.5, в. На рис. 1.5, б, в использованы условные изображения согласно табл. 1.1. Видно, что звенья 3 и 4 образуют поступательную пару. Все остальные сочленения звеньев — это пары вращения. По схеме 1.5, б можно не только видеть, как именно движутся крайние звенья 1 и 3 относительно стойки 4 (3 движется прямолинейно возвратно-поступательно, / вращается), но также можно заметить, что цепь имеет одну степень свободы. Действительно, достаточно указать угол срх поворота кривошипа, чтобы положение ползуна и шатуна определилось однозначно, в чем можно убедиться, вычерчивая механизм.

Фиг. 260. Контроль радиуса кривошипа коленчатого вала.

Наиболее важной задачей является определение эквивалентной длины кривошипа коленчатого вала (фиг. 123, где изображено только звено кривошипа). X. Гольцер [100] сделал попытку вычислить эту длину. Он указал, что она зависит, в частности, от зазоров в подшипниках. Подобным же образом поступили Г. Фёпль, Дж. Гейгер, С. П. Тимошенко и др. Было установлено, что надежную формулу можно вывести только для геометрически подобных и одинаково закрепленных валов. Был выведен ряд практически приемлемых формул, из которых каждая .применима только для вала определенного типа. Погрешности, возникающие при неправильном применении этих формул, исследовал К- Дж. Немец [154]; он доказал, что они могут быть весьма значительными.

Ширина клавиши в мм . .Плина клавиши в мм . . Число оборотов ведущего в?ла в минуту .... Радиус кривошипа коленчатого вала в мм ....

Диаграмма синхронной работы наружного и внутреннего ползунов показана на фиг. 135. Обычно прижим начинается при положении кривошипа коленчатого вала под углом 95° (отсчитывая от нижнего его положения) и продолжается во время проворота коленчатого вала на 120°. Благодаря этому процесс вытяжки может начаться при угле поворота

Обозначения: ф (a) —вращающий момент двигателя от газовых сил /-го цилиндра в функции угла поворота /-го кривошипа коленчатого вала <х;; Ф- (<х ), *.и (*/„)—вращающие моменты двигателя, приложенные к /-м кривошипам коленчатых валов, управляющих соответственно выпускными и продувочными окнами, в функции углов поворота /-х кривошипов коленчатых валов a , <х-п; У„ — рабочий объем цилиндра; р , р. — давление в конце хода сжатия и среднее индикаторное давление рабочего процесса, е — степень сжатия; г — число цилиндров ДВС; z^ — число кривошипов коленчатого вала.

где в/п а/^ —?п> алз'' Ф/в — соответственно циклическая и динамическая со-ставляющие угла поворота /-го кривошипа коленчатого вала, управляющего вы-

1 Под скоростью здесь понимается частота чередования рабочих циклов в минуту. Для двигателя Стирлинга с механическим приводом эта частота совпадает с частотой вращения кривошипа (коленчатого вала).— Прим. перев.

Рис. 27.9. Диаграмма заданной зависимости угла поворота коромысла от угла поворота кривошипа механизма шарнирного четырех-звенника

При вращении кривошипа 1 четырех-звенного шарнирного механизма ABCD конец зуба а, укрепленного на шатуне 2, описывает шатунную кривую. На одном из участков этой кривой зуб а вводится в отверстие киноленты и передвигает ее. На другом участке шатунной кривой зуб а выводится из отверстия киноленты.

При вращении кривошипа / механизма ABC конец зуба Е, укрепленного на шатуне 2, описывает шатунную кривую. На участке b—Ь этой кривой зуб вводится в отверстие киноленты и передвигает ее. На другом участке шатунной кривой зуб Е выводится из отверстия киноленты. Палец С шатуна 2 механизма скользит по круговой направляющей а—а с центром в точке D.

Рис. 2.165. Схемы механизмов пропуска реза летучих ножниц. Длину отрезаемого куска прокатанной полосы увеличивают, уменьшая среднюю скорость кривошипа механизма реза при неизменной скорости полосы, а кратность длин получают при пропуске реза. Равенство скоростей ножей и полосы в момент реза достигается с помощью уравнительных механизмов с неравномерно движущимися ведомыми звеньями при значительных инерционных нагрузках. В двухбарабанных ножницах (рис. 2.165, а) неравные угловые скорости ножей подбирают так, чтобы при равенстве окружных скоростей ножи встречались через два, три и т. д. оборота ведущего звена. В эксцентриковых ножницах коромысла 3 и 3', приводимые от кривошипов 1 и 1' и шатунов 2 и 2', присоединяются к раме 8 механизма 4, 5, 6, 7 пропуска реза (рис. 2.165,6). В верхнем положении рамы происходит рез, в нижнем — пропуск. Если диапазон длин разрезаемых кусков велик, то механизм пропуска реза 4, 5, б, 7, 8, 9, 10, И делают сложнее (рис. Z165, в). Резы

где Q — средняя угловая скорость вала; * ,- — момент инерции г'-го кривошипа механизма, Ф; — мгновенное значение угла закручивания г'-го кривошипа. Приближенность решения состоит в том, что мы полагаем существование равенства

Ряс. 4. Зависимость аналогов угловой скорости кулисы от угла поворота кривошипа механизма с вращающейся кулисой

Рис. 5. Зависимость аналогов углового ускорения кулисы от угла поворота кривошипа механизма с вращающейся кулисой

Величина второго параметра этой информационной карты определяет число положений ведущего кривошипа механизма или кулачка, для которых производится кинематический анализ. В нашем примере величина этого параметра равна 36, следовательно, будут рассчитаны кинематические параметры для 36 положений.

где R'—радиус кривошипа механизма отрезки в см; а - угол поворота кривошипа механизма отрезки в градусах, отсчитываемый в направлении вращения от крайнего заднего положения этого кривошипа; X' — отношение радиуса кривошипа механизма отрезки к длине шатуна; а — расстояние по вертикали от центра вала О до точки Oj соединения шатуна механизма отрезки с ползуном в см (дезаксация); L'—длина шатуна механизма отрезки в см.; /—коэфициент трения (с учётом пере-

Влияние положения шарнира F становится очевидным, если проследить за изменением каждой кривой: самое правое расположение шарнира F на дуге /, соответствующее 11-му положению кривошипа механизма, дает механизм с меньшим значением ускорения звена FG. При перемещении шарнира F влево по дуге / ускорение ведомого звена в крайнем положении увеличивается.

В частности, если требуется, чтобы пружины удерживали два кривошипа механизма в строго горизонтальном, а базисный шатун — в строго вертикальном положении, то