Teoria mecanismelor și mașinilor

Analiza dinamică a mecanismului conform sarcinii de proiect

B

A

O C D

Fig. 1.1 Schema cinematică a mecanismului

1.1Sinteza mecanismului

Analizând schema cinematică a mecanismului şi datele iniţiale din

sarcina de proiect, constatăm că nu sunt date dimensiunile. Deoarece Punctele O şi C se află pe aceeaşi verticală, mecanismul pompă de apă OABCD este central, deci dimensiunea manivelei OA=0,5•H1, unde H1 este cursa pistonului 3.

Poziţia punctului O1 este determinată, dar orientarea axei, pe care se mişcă pistonul compresorului nu este stabilită de condiţiile iniţiale. Poziţia acestei axe va fi adoptată în procesul sintezei grafice a schemei cinematice.

Tabelul 1.1 - Dimensiunile elementelor

Parametrul Dimensiunea

Reală [mm] Trecută prin scară [mm]

μ = 0.002

S 0.22 110

a 0.175 87.5

lCB=R 0.262 131

lAC 0.317 158.5

lAB 0.396 198

lOA 0.112 56

1.2 Analiza structurală a mecanismului

Calculăm gradul de mobilitate a mecanismului

W =3n•2C5-C4 [1]

Pentru mecanismul dat avem n=4 (elemente mobile 1,2,3,4), C5=5 (cuple cinematice inferioare), c4=0 (cuple cinematice superioare).

0 (0,1) - cuplă cinematică de rotaţie; A (1,2) - cuplă cinematică de rotaţie; B (2,3) - cuplă cinematică de translaţie; C (3,4) - cuplă cinematică de rotaţie; D (4) - cuplă cinematică de translaţie;

Din analiza schemei structurale constatăm că elementele 0,1,2 efectuează mişcări de

rotaţie, elementele 3 şi 4 mişcare de translaţie, iar elementele.

Deci, gradul de mobilitate va fi: W = 3•4-2•5-0=2

Împărţim mecanismul în grupe Assur începând cu cele mai îndepărtate elemente fată de elementul conducător.

Calculăm gradul de mobilitate pentru lanţul cinematic din figură:

A

o

B

A

C

C D

1.3 Trasarea schemei cinematice milimetrică şi caracteristicilor mecanice pe hârtie (Format A 1)

Pentru a putea desena mecanismul pe hârtie milimetrică (format Al) dimensiunile elementelor trebuie trecute prin scară astfel încât schema cinematică împreună cu diagramele mecanice să ocupe circa 0,25 din suprafaţa coalei Al. Analizând dimensiunile reale ale elementelor [Tabelul 1.1, coala 2] adoptăm coeficientul μ= 0.002 [m/mm]

1.4 Determinarea forţelor tehnologice

Forţele tehnologice care acţionează în mecanism, le determinăm după diagramele de indicator.

Proiectăm poziţiile succesive ale punctelor pe diagrama de indicator. Pentru 4 curse ale pistonului fixăm pe diagramă 8 puncte pentru un ciclu dinamic a pompei de apă.

În acelaşi mod proiectăm punctele Ft pe diagrama de indicator a compresorului. Spre deosebire de motor, ciclul dinamic al compresorului se încheie la un ciclu cinematic a pompei (o rotaţie a manivelei 8).