Силы тяжести звеньев

Силы тяжести звеньев 1, 2, 3, 4 и 5 определим по формулам:

G1=m1*g = 5 * 9,81 =49,05 Н,

G2 = m2*g = 3,2 * 9,81= 31,39 Н, G4=G2,

G3 = m3*g = 4 * 9,81 = 39,24 Н, G5=G3,

где g = 9,81 м/с - ускорение свободного падения.

Равнодействующие сил тяжести звеньев проходят через центры масс звеньев и направлены вниз.

Силы давления газов

Построим на рисунке 3.1 индикаторную диаграмму сил давления газов в левом и правом цилиндрах двигателя. Для этого изобразим масштабную сетку (4x4) с размерами сторон ON и ОМ. Длину ON, соответствующую полному ходу поршня, примем равной длине отрезков В'В" = D'D" = Н = 2*ОА = 2 * 12 = 24 мм. Длину отрезка ОМ примем равной 24 мм, что является кратным заданной максимальной величине индикаторного давления Рⁱmax = 4,8 * 10⁶ мПа. Тогда масштабные коэффициенты по координатным осям индикаторной диаграммы будут следующими.

µh = h / ON = 0,096 / 24 = 0,004 м/мм,

µpi = Рⁱmax / ОМ = 4,8*10⁶ / 24 = 0,2*10⁶ Па/мм.

Применяя метод копирования рисунков «по клеточкам», изобразим на рисунке 3.1 индикаторную диаграмму двигателя. Отложим на оси абсцисс диаграммы расстояния om и on, которые соответствуют расстояниям lB и lD на плане положений механизма. Через точки n и m на диаграмме проведём прямые линии параллельные оси ординат до пересечения в точках c и l индикаторной диаграммой. Точка е соответствует давлению в правом цилиндре двигателя на такте сжатия, а точка t - давлению в левом цилиндре на такте расширения.

Определим индикаторные давления в левом и правом цилиндрах двигателя.

Рⁱз = mt * µpi = 15 * 0,2*10⁶ = 3 * 10⁶ Па,

Рⁱ₅ = ne * µpi = 8 * 0,2*10⁶ = 1,6 * 10⁶ Па,

где mt и ne - длины отрезков (мм) на индикаторной диаграмме.

Определим площади поршней 3 и 5.

FП3 = FП5 =πd² / 4 = 3,14 * 0,008² / 4 = 0,005 m²,

где d - диаметр поршня.

Определим силы давления газов на поршни 3 и 5, соответственно.

РГз = FП3 * Рⁱз = 0,005 * 3 * 10⁶ = 15000 Н,

РГ5 = FП5 * Рⁱ5 = 0,005 * 1,6 * 10⁶ = 8000 Н.