Кривошипно-шатунный механизм

В блок цилиндров вставляются гильзы из износостойкого чугуна, гильзы прижимаются к блоку головками.

Уплотнение в верхней части осуществляется с помощью сталеасбестовых прокладок, а в нижней — медными кольцевыми прокладками, установленными между блоком и гильзой.

На двигателе устанавливаются прокладки головок цилиндров с круглыми водяными протоками.

Порядок нумерации цилиндров указан на рис. ниже.

Порядок нумерации цилиндров

Головки блока цилиндров имеют высокотурбулентные камеры сгорания и винтовые впускные каналы, а также вставные седла и направляющие втулки клапанов. Маркировка головки 53-11-1003010 нанесена на головке цилиндров под клапанной крышкой. Каждая из головок крепится к блоку с помощью восемнадцати шпилек. Подтяжку делать на холодном двигателе в порядке, указанном на рисунке ниже.

Порядок затяжки гаек головки цилиндров

Перед подтяжкой отвернуть гайки стоек оси коромысел и, приподняв стойки вместе с осью, обеспечить доступ к гайкам крепления головки.

После подтяжки гаек головок цилиндров вновь затянуть отвернутые гайки. После этого необходимо отрегулировать зазор между клапанами и коромыслами. Гайки шпилек крепления головок подтягивать в течение первых трех ТО-1, а в дальнейшем эту операцию выполнять через ТО-2.

Подтяжка гаек впускной трубы так же, как и установка ее на место после разборки, должна производиться со всей внимательностью во избежание течи воды в масло.

Перед установкой следует проверить состояние сопрягаемых плоскостей впускной трубы, головок и блока, а также прокладок. Гайки нужно подтянуть так, чтобы слегка прижать прокладки. Далее необходимо затянуть грузовые гайки.

После затяжки грузовых гаек необходимо затянуть гайки крепления впускной трубы попеременно с левой и правой сторон, начиная от грузовых гаек.

Поршни на боковой поверхности имеют надпись ПЕРЕД. Этого указания надо строго придерживаться при установке их в блок.

Поршневые пальцы. Для запрессовки пальца в поршень последний надо нагреть в горячей воде или масле до температуры 70-80 °C. Запрессовка без нагрева может привести к задирам.

Поршневые кольца устанавливаются по три на каждом поршне, два компрессионных и одно маслосъемное.

Компрессионные кольца высотой 2 мм. устанавливают так, чтобы выточка на внутренней поверхности колец (при их наличии) была обращена вверх, как указано на рисунке ниже. При установке компрессионных колец на поршень стыки колец должны быть смещены на 180°.

Установка колец на поршне

1. компрессионные кольца
2. кольцевой диск маслосъемного кольца
3. осевой расширитель
4. радиальный расширитель

Маслосъемное кольцо — составное из двух плоских стальных хромированных колец и двух расширителей — осевого и радиального.

При установке поршня в блок двигателя плоские кольцевые диски 2 нужно устанавливать так, чтобы их замки были расположены под углом 180° один к другому и под углом 90° к замкам компрессионных колец. При этом замки осевого расширителя 3 и радиального расширителя 4 должны быть расположены под углом 90° к ним (каждый).

Шатуны с поршнями в сборе устанавливаются попарно на каждую из четырех шатунных шеек коленчатого вала.

Отверстие в нижней головке шатуна под вкладыш обрабатывается совместно с крышкой. Поэтому крышки при сборке должны всегда устанавливаться на прежнее место.

На бобышках под болт шатуна и крышке выбит порядковый номер цилиндра. Номер выштампованный на стержне шатуна, и метка 2 (рис. ниже) на крышке шатуна должны быть направлены в одну сторону.

Соединение шатуна с поршнем

• I — для установки в 1, 2, 3, 4 цилиндры
• II — для установки в 5, 6, 7, 8 цилиндры
• 1 — номер на шатуне
• 2 — метка на крышке шатуна

Шатунные болты взаимозаменяемы.

Самоотвертыванию гайки шатунного болта препятствует установка основной гайки шатуна на герметик «Унигерм-9» или специальная штампованная гайка.

В случае переборки шатуна, гайка которого была застопорена герметикой, необходимо с болта и гайки удалить остатки ранее примененного герметика, тщательно протерев их ветошью, обезжирить их бензином и просушить.

После наживления гайки на болт нанести на ее резьбовую часть 2-3 капли (0,06 г) герметика.

В случае отсутствия герметика стопорение гаек необходимо производить штампованной стопорной гайкой 292759-П. Затяжку стопорной гайки необходимо производить путем ее поворота на 1,5-2 грани от положения соприкосновения торца стопорной гайки с торцом основной гайки. Шатунные вкладыши взаимозаменяемы. Подгонка вкладышей не допускается.

При сборке шатунов с поршнями необходимо соблюдать следующий порядок: шатуны левого ряда цилиндров устанавливать таким образом, чтобы номер на шатуне и метка на его крышке были обращены к передней части двигателя, а правого ряда — наоборот.

Поршни соединяются с шатунами так, чтобы во всех случаях надпись на поршне ПЕРЕД была обращена к передней части двигателя.

Коленчатый вал балансируется в сборе с маховиком и сцеплением. Крышки коренных подшипников чугунные.
Перемещение вала в продольном направлении ограничивается упорными шайбами, расположенными по обеим сторонам первого коренного подшипника.

Самоотворачиванию гаек крепления крышки коренного подшипника препятствует установка гаек на герметик «Унигерм-9» или стопорная пластина.

В случае вскрытия крышки коренного подшипника, гайки которого были застопорены герметиком, повторную установку гаек производить согласно рекомендации для гаек шатунных болтов.

В каждой шатунной шейке вала имеется полость (грязеуловитель). При разборке двигателя грязеуловители надо очищать, для чего необходимо отвернуть резьбовые пробки, очистить полости (металлическим ершом, проволокой), промыть их и все каналы керосином, продуть воздухом, завернуть до упора пробки и закернить.

Для предотвращения утечки масла концы коленчатого валя уплотнены сальниками.

Маховик крепится к фланцу коленчатого вала с помощью четырех болтов.

Для увеличения ресурса двигателя до первого капитального ремонта рекомендуется в процессе эксплуатации (но не в гарантийный период) произвести замену поршневых колец и вкладышей коленчатого вала.

Вкладыши коренных подшипников подлежат замене при падении давления масла на прогретом двигателе ниже 100 кПа (1,0 кгс/см²) при 1200 об/мин, что соответствует скорости движения на прямой передаче 35-40 км/ч. Масляный радиатор при контроле давления масла должен быть выключен. Движение с давлением масла меньше 100 кПа (1,0 кгс/см²) на указанной и более высокой скорости не допускается.

При замене коренных вкладышей шатунные нужно осмотреть и заменить лишь в случае необходимости.

Одновременно с заменой вкладышей необходимо очистить полости шатунных шеек коленчатого вала. Эта операция должна выполняться тщательно, т. к. остатки невычищенной грязи будут занесены маслом к шатунным вкладышам, что приведет к их задиру и износу. После очистки пробки необходимо завернуть и закернить.

Поршневые кольца требуют замены, если расход масла на угар превысит 400 грамм/100 км. При замене в двигатель устанавливать комплект колец, состоящий из верхнего компрессионного нехромированного (луженого, фосфатированного или с др.

покрытием) чугунного кольца, второго компрессионного из набора стальных дисков и комплекта маслосъемного кольца с нехромированными стальными дисками.

При замене колец следует удалить на гильзе (шабером или иным способом) неизношенный выступающий поясок в ее верхней части.

Одновременно следует очистить головки цилиндров и днища поршней от нагара, полость водяной рубашки — от накипи, а клапаны притереть.

Кривошипно- шатунный механизм

1. Вставьте пропушенные слова:

Кривошипно- шатунный механизм преобразует возвратно-поступательное движение ________________ во вращение _____________________________________________.

2. Перечислите подвижные детали КШМ: ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Неподвижные детали КШМ : ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

3. К каким деталям КШМ относятся эти детали и подпишите название каждой                                                              

                    

4. Какую вентиляцию картера имеют большинство автомобильных двигателей? ____________________

5. Какие гильзы называют «мокрыми»? _______________________________________________________

_____________________________________________________________________

 

6. Для чего в днище поршня дизельного двигателя делают выемку? __________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

7. Как называется эта деталь КШМ, напишите ее устройство и назначение

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

8. Сколько шатунов устанавливается на шатунной шейке V- образного двигателя? __________________________________________________________

 

9. Напишите назначение и устройство коленчатого вала

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

10. Для чего к шейкам коленчатого вала прикрепляются противовесы? ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

11. Вставьте пропущенные слова:

Маховик служит для равномерного вращения _________________________________ и преодоления двигателем___________________ нагрузок при трогании с места и во время работы. Маховик представляет собой _________________________________ .

 

12. Зачем на ободе маховика напрессован стальной зубчатый венец? ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Газораспределительный механизм

1. Напишите назначение газораспределительного механизма ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Что такое фаза газораспределения? ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Перечислите устройство ГРМ :___________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Напишите передаточные детали ГРМ двигателя ЗМЗ-53 ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Закончите предложение:

Распределительный вал предназначен для своевременного________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

6. Какие детали изготовлены заодно с распредвалом? __________________________________________

__________________________________________________________________________________________

7. Где устанавливается приводная шестерня распредвала и из какого материала она изготавливается?

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

8. Почему диаметр распределительной шестерни коленчатого вала меньше шестерни распредвала? ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Система охлаждения

1. Для чего служит система охлаждения? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Система охлаждения бывает двух видов:

1.______________________________________________________________________

2.______________________________________________________________________

3. Какая должна быть температура охлаждающей жидкости для нормальной работы двигателя?_______

4.Какие узлы и агрегаты включает в себя жидкостная система охлаждения? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. По какому кругу циркулирует жидкость на этом рисунке?

__________________________________________________________________

6.Какой узел системы охлаждения служит для ускорения прогрева холодного двигателя и автоматического регулирования его теплового режима в заданных пределах? __________________________________________________________

7. Что изображено на рисунке? Напишите назначение и устройство этого узла.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

8.Напишите назначение и устройство радиатора системы охлаждения ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

9. Из какого материала изготовлены баки и сердцевина радиатора? ___________________________________________________________________________

10. Как называется этот узел системы охлаждения? Напишите его устройство и работу.

.

11. Для чего в крышке радиатора устанавливают паровоздушный клапан? ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

12. Где устанавливаются датчики указателя температуры охлаждающей жидкости? _____________________________________________________________________________________

13. Для чего на некоторых автомобилях устанавливают предпусковые подогреватели? _____________________________________________________________________________________

14. Какие три положения имеет переключатель предпускового подогревателя? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

15. Опишите схему работы предпускового подогревателя

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Смазочная система

1. Для чего необходима смазочная система двигателя? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Какая система смазки будет называться «комбинированная»? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Перечислите детали двигателя, которые будут смазываться:

 под давлением ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

разбрызгиванием

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

4. Перечислите основные узлы системы смазки двигателя

1._____________________________________________

2._____________________________________________

3._____________________________________________

4._____________________________________________

5._____________________________________________

5. Куда удаляются картерные газы при закрытой вентиляции картера? __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. Напишите схему работы системы смазки :___________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

7. Как называется узел системы смазки, указанный на рисунке? Напишите его назначение и устройство.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

8. Какой клапан смонтирован в расточке корпуса насоса и для чего он нужен? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

9. Для чего нужен перепускной клапан в насосе и на какое давление он отрегулирован? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

10. Как называется узел системы смазки, указанный на рисунке? Напишите его назначение и устройство.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Динамический анализ кривошипно-кривошипного механизма с нарушением зазора | Extrica

Сяо С., Сонг М. и Чжан З., «Динамический анализ кривошипно-ползункового механизма с ошибкой зазора», Vibroengineering PROCEDIA , Vol. 29, стр. 12–17, ноябрь 2019 г., https://doi.org/10.21595/vp.2019.21103

• Рис
• Бибтекс
• IEEE
• Чикаго

ТУ — ЖУР ДО — 10. 21595/вп.2019.21103 УР — https://doi.org/10.21595/vp.2019.21103 TI — Динамический анализ кривошипно-кривошипного механизма с нарушением зазора T2 — Вибротехника PROCEDIA AU — Песня, Мэнмэн AU — Сяо, Шуньген AU — Чжан, Цзэсюн ПГ — 2019ДА — 28.11.2019 ПБ — JVE International Ltd. СП — 12-17 ВЛ — 29 СН — 2345-0533 СН — 2538-8479 Скорая помощь —

@статья{Song_2019, дои = {10.21595/вп.2019.21103}, URL = {https://doi.org/10.21595/vp.2019.21103}, год = 2019, месяц = ​​{ноябрь}, издатель = {{JVE} International Ltd.}, громкость = {29}, страницы = {12—17}, автор = {Mengmeng Song и Shungen Xiao и Zexiong Zhang}, title = {Динамический анализ кривошипно-кривошипного механизма с нарушением зазора}, журнал = {Виброинженерия {PROCEDIA}} }

[1]М. Песня, Сяо С. и Чжан З., «Динамический анализ кривошипно-ползункового механизма с ошибкой зазора», Виброинженерия PROCEDIA, том. 29, стр. 12–17, ноябрь 2019 г., doi: 10.21595/vp.2019.21103.

Сун, Мэнмэн, Шунген Сяо и Цзесюн Чжан. «Динамический анализ кривошипно-ползункового механизма с ошибкой зазора». Виброинженерия PROCEDIA 29 (28 ноября 2019 г.): 12–17. https://doi.org/10.21595/vp.2019.21103.

Содержание Скачать PDFБлагодарностиСсылки

Процитировать эту статью

Просмотров 954

Чтение 440

Загрузки 2072

Ссылки на перекрестные ссылки 1

18 ноября 2022 г. в Решица, Румыния

12-13 декабря 2022 г. в Удайпур, Индия

10-11 февраля 2023 г. в Алматы, Казахстан

www.jveconferences.com

Аннотация.

В работе исследуется динамическое поведение кривошипно-кривошипного механизма с нарушением зазора. Вращательный шарнир с зазором эквивалентен виртуальному безмассовому стержню, и тогда методом Лагранжа устанавливается динамическое уравнение кривошипно-ползункового механизма с зазором. Кроме того, ADAMS также создает трехмерную динамическую модель кривошипно-шатунного механизма с зазором. Численные результаты показывают, что зазор слабо влияет на перемещение и скоростную характеристику кривошипно-ползункового механизма, но существенно влияет на ускорение механизма. Из-за наличия зазора вращательное соединение механизма создает явление трения и удара, и чем больше зазор, тем выше ударная вязкость. Во время процесса трения-удара возникают три типа состояний движения: разделение, столкновение и контакт.

Особенности

• Динамическая модель кривошипно-кривошипного механизма с нарушением зазора установлена ​​методом Лагранжа на основе непрерывного состояния контакта.
• Неисправность зазора оказывает наибольшее влияние на реакцию ускорения и наименьшее влияние на реакцию смещения в кривошипно-ползунковом механизме.
• Результаты численного моделирования показывают, что зазор влияет на динамические характеристики кривошипно-ползункового механизма и вызывает сильную вибрацию и удары механизма.

Ключевые слова: динамический анализ, кривошипно-кривошипный механизм, нарушение зазора и динамическая модель.

1. Введение

Кривошипно-кривошипный механизм представляет собой типичную возвратно-поступательную механическую систему, которая включает в себя множество вращательных и поступательных шарниров. В реальном проекте зазор для перемещения неизбежен, основными причинами являются три аспекта: во-первых, для реализации поворотного шарнира и движения скользящего шарнира в конструкции зарезервирован обычный монтажный зазор. Во-вторых, неизбежны ошибки точности при проектировании и изготовлении различных компонентов соединения. В-третьих, неравномерный зазор, вызванный износом самой подвижной пары [1]. Очевидно, что независимо от зазора динамические характеристики трения кривошипно-кривошипного механизма ухудшаются.

В последние годы небольшое количество ученых провело исследование динамических характеристик кривошипа с трением и ударом с нарушением зазора. Поскольку элементы механизма жесткие и не требуют смазки, Flores et al. [2] предложил общий метод моделирования и анализа динамики нескольких тел для вращательных соединений с несколькими зазорами. В исследовании была создана модель непрерывной контактной силы, основанная на упругой теории Герца и диссипативных членах, в которой фактические соединения, на которые влияют геометрические и физические свойства, рассматривались как тела столкновения. Результаты исследования показали, что размер зазора и условия работы играют решающую роль в точном прогнозировании динамической реакции системы. Для отсутствия смазки вращательного соединения с зазором, учитывая упругую деформацию стержня, Zheng et al. В работах [3, 4] изучались динамические характеристики жестко-гибкой муфты кривошипно-кривошипного механизма и анализировалось влияние величины зазора, частоты вращения коленчатого вала и количества зазоров на динамическую характеристику. Кроме того, Bauchau et al. В [5] установлены нелинейные динамические уравнения гибких многотельных систем с зазорами и рассмотрен механизм влияния факторов зазора и податливости на динамическую реакцию механизма. Для ситуации трения с учетом смазки Alshaer et al. [6], Флорес и др. [7-9], Тиан и др. [10-12], Чжэн и соавт. В работе [13] исследовался метод динамического анализа смазывания шарнирного соединения и шарового шарнира с зазорами и рассчитана контактная сила трения-удара под действием смазки с использованием теории гидродинамики. Численные результаты показали, что по сравнению с динамическими характеристиками модели смазочного зазора контактная сила трения без смазки может привести к тому, что система будет генерировать более сильные пики колебаний. Чтобы уменьшить неблагоприятное воздействие вращательного соединения с зазором, Вареди [14] предложил метод, основанный на оптимизации роя частиц, для оптимизации распределения массы механизма для уменьшения или устранения ударной силы в соединении с зазором. Наконец, эффективность алгоритма проверяется на примере.

2. Динамическая модель

2.1. Динамическая модель, основанная на постоянном контактном состоянии

Предположим, что имеется избыточный зазор в шарнирном соединении B между коленчатым валом и шатуном в кривошипно-ползунковом механизме, показанном на рис. 1. Учитывая, что зазор в вращательном соединении B очень малы, время столкновения и контакта подвижных боковых элементов очень короткое, поэтому предполагается, что подвижные соединения всегда находятся в состоянии контакта, а столкновение и разъединение завершаются мгновенно. Упрощая и игнорируя упругую деформацию и демпфирование поверхности контакта подвижных соединений, зазор эквивалентен виртуальному жесткому стержню того же размера. Когда в работе механизма происходит резкое изменение определенного азимута, считается, что подвижные соединения находятся в разъединенном состоянии. После эквивалента модели зазора механизм превращается в многостержневую систему с несколькими степенями свободы, и уравнение Лагранжа можно использовать для установления динамического уравнения системы. Уравнение Лагранжа второго типа выражается следующим образом:

(1)

ddt∂E∂q˙i-∂E∂qi+∂U∂qi=Fi,

, где E и U представляют собой сумму кинетической энергии и потенциальной энергии ползунково-кривошипного механизма соответственно . Fi — обобщенная сила.

Поскольку система, показанная на рис. 1, имеет только одну степень свободы, следует ввести обобщенную координату θ. уравнение (1) превратится в уравнение. (2):

(2)

ddt∂E∂θ˙i-∂E∂θ+∂U∂θ=0,

, где θ – введенная обобщенная координата. Нетрудно найти, что выражение суммы кинетической энергии коленчатого вала, шатуна и ползуна имеет следующий вид:

(3)

E=12m2x˙32+12m3x˙32+1213m1l12θ˙12+1213m2l22θ˙22,

где m1, m2 и m3 — массы коленчатого вала, шатуна и ползуна соответственно. l1, l2 – длины коленчатого вала и шатуна соответственно. θ1, θ2 и θ представляют собой угол между коленчатым валом, звеном, виртуальным стержнем и осью x соответственно.

Аналогично, сумма потенциальной энергии коленчатого вала, шатуна и ползуна может быть получена следующим образом:

(4)

U=12m1gl1sin⁡θ1+12m2gl2sin⁡θ2.

Подставляя уравнения. (3) и (4) в уравнение. (2) дает выражение:

(5)

ddt∂E∂θ˙=m2+m3x¨3∂x3∂θ+x˙3∂x˙3∂θ+13m2l22θ¨2∂θ2∂θ+θ ˙2∂θ˙2∂θ,∂E∂θ=m3+m2x˙3∂x˙3∂θ+13m2l22θ˙2∂θ˙2∂θ,∂U∂θ=12m2gl2cosθ2∂θ2∂θ.

Рис. 1. Схема кривошипно-ползункового механизма с нарушением зазора

Подставляя уравнения. (3) и (4) в уравнение. (2) дает выражение:

(6)

(m2+m3)x¨3∂x3∂θ+13m2l22θ¨2∂θ2∂θ+12m2gl2cos⁡θ2∂θ2∂θ=0,

где:

x¨3=-l1θ¨1sinθ1+θ˙12cosθ1+rθ¨sinθ+θ˙2cosθ+l2θ¨2sinθ2+θ˙22cosθ2,∂x3∂θ=-rsinθ2-l2sinθ2∂ θ2∂θ = rcosθl2cosθ2, sinθ2 = l1sinθ1+rsinθl2, cosθ2 = 1-l1sinθ1+rsinθl22, θ¨2 = sinθ2l22cos3θ2 (l1θ˙1cosθ1+rθ˙cosθ) 2+1l2cos vduct1θ1 v 2sinθ.

2.2. Динамическая модель с тремя состояниями

В этой статье динамическая модель с тремя состояниями была принята программным обеспечением ADAMS. В ADAMS зазор между трением и ударом характеризуется созданием модели контактной силы. Модель контактной силы записывается следующим образом:

(7)

УДАРx,x,˙x1,k,e,cmax,d,

где x используется для расчета расстояния между точками двух геометрических объектов, которые вступят в контакт. x˙ ̇ — производная по времени от x, которая представляет собой скорость столкновения или разделения. x1 – свободная длина x, то есть при x

В данной статье ВОЗДЕЙСТВИЕ может быть определено следующим выражением:

(8)

ВОЗДЕЙСТВИЕ=Max0,kx1-xe-STEPx,x1,-d,cmax,x1,0x˙:x

, где STEP — это ступенчатая функция, использующая аппроксимацию кубического полинома для расчета коэффициента вязкого демпфирования, что позволяет избежать случая, когда коэффициент вязкого демпфирования не равен нулю, когда проникновение равно нулю, как показано на рис. 2:

(9)

ШАГδ,0,0,δmax,Cmax=0,     δ≤0,Cmaxδδmax23-2δδmax,    0<δ<δmax,Cmax,     δ≥δmax,

где при положительном значении δmax определение Cmax является максимальным, а разумный параметр равен 0,01 мм. 3. Результаты и обсуждение содержание этого раздела. При моделировании размеры кривошипно-ползункового механизма следующие: коленчатый вал представляет собой стальной стержень размером 1000 мм × 100 мм × 50 мм, шатун представляет собой стальной стержень размером 2000 мм × 100 мм × 50 мм и ползунок представляет собой стальной куб размером 500 мм×500 мм×500 мм. Коленчатый вал вращается с постоянной скоростью ω=30 рад/с.

В программе ADAMS динамическая модель созданного кривошипно-кривошипного механизма с нарушением зазора показана на рис. 3. Путем численного моделирования выходные характеристики смещения, скорости и ускорения кривошипно-кривошипного механизма показаны на рис. Рис. 4, 5 и 6 соответственно. Из рис. 4 видно, что по мере увеличения размера зазора кривая отклика ползуна на смещение остается плавной, что указывает на то, что зазор практически не влияет на отклик на смещение. Как видно на рис. 5, по мере увеличения размера зазора по сравнению с кривой отклика смещения кривая отклика скорости имеет значительные колебания, что указывает на то, что зазор оказывает большее влияние на скорость, чем смещение. Когда угол поворота коленчатого вала составляет 120°, при увеличении зазора с 0 мм, 0,25 мм до 0,5 мм соответствующая скорость увеличивается с 0 мм/с, 60 мм/с до 180 мм/с. На рис. 6, резко контрастируя с кривой реакции смещения и скорости, кривая реакции ползунка на ускорение будет становиться все более и более жесткой, а диапазон колебаний становится все шире и шире. Когда угол поворота коленчатого вала составляет 250°, по мере увеличения зазора с 0 мм, 0,25 мм до 0,5 мм соответствующая скорость увеличивается с 220 мм/с², 600 мм/с² до 850 мм/с².

Нетрудно заметить, что по степени влияния неисправность зазора оказывает наибольшее влияние на характеристику ускорения и оказывает наименьшее влияние на характеристику перемещения в кривошипно-ползунковом механизме.

Рис. 3. Динамическая 3D -модель

Рис. 4. Кривая отклика с смещением

Рис. 5. Кривая отклика на верояльность

Рис. 6. Curve Curve

Рис. Рис. 6. Curve Curve

Рис. Рис. 6. Curve Curve

Рис. Рис. 6. . 7. Ударная сила трения при зазоре 0,5 мм

На рис.7 показано контактное усилие трения при зазоре 0,5 мм в кривошипно-кривошипном механизме. На рис. 7 мы можем наблюдать три состояния движения вращательного соединения, включая ударное, разъединяющее и контактное состояние. Очевидно, что сила трения-удара повлияет на динамические характеристики кривошипно-ползункового механизма и вызовет сильную вибрацию и удары кривошипно-кривошипного механизма.

4. Выводы

В данной работе обсуждается динамическое поведение кривошипно-кривошипного механизма с нарушением зазора. Методом Лагранжа построена динамическая модель кривошипно-кривошипного механизма с зазором в непрерывном контактном состоянии. В то же время была создана трехмерная динамическая модель с использованием программного обеспечения ADAMS. Результаты численного анализа показывают, что зазор влияет на динамические характеристики кривошипно-ползункового механизма и вызывает сильную вибрацию и удары механизма. Влияние перемещения, скорости и ускорения реакции механизма с зазором увеличивается в свою очередь, и чем больше зазор, тем больше влияние.

Благодарности

Эта статья была поддержана следующими исследовательскими проектами: Специальным проектом Педагогического университета Ниндэ в 2018 г. (грант № 2018ZX409, грант № 2018Q102, грант № 2018ZX401) и исследовательским проектом для Ён, среднего возраста. Учитель в провинции Фуцзянь (грант № JT180601 и грант № JT180597). Эта поддержка принимается с благодарностью.

Каталожные номера

1. Флорес П., Амбросио Х., Кларо Х., Ланкарани Х. Кинематика и динамика многотельных систем с несовершенными соединениями: модели и примеры. Берлин, 2007 год. [Поиск перекрестной ссылки]
2. Флорес П. Параметрическое исследование динамического отклика плоских многотельных систем с несколькими соединениями с зазором. Нелинейная динамика, Vol. 61, выпуск 4, 2010, с. 633-653. [Издатель]
3. Чжэн Э., Ван Т., Го Дж. и др. Динамическое моделирование и анализ погрешностей плоского гибкого многозвенного механизма с зазором и шпиндельной несущей конструкцией. Механизм и теория машин, Vol. 131, 2019, с. 234-260. [Издатель]
4. Чжэн Э., Чжоу С. Моделирование и симуляция гибкого кривошипно-ползункового механизма с зазором для закрытой системы высокоскоростного пресса. Механизм и теория машин, Vol. 74, 2014, с. 10-30. [Издатель]
5. Bauchau O.A., Rodriguez J. Моделирование соединений с зазором в гибких многотельных системах. Международный журнал твердых тел и структур, Vol. 39, выпуск 1, 2002, с. 41-63. [Издатель]
6. Альшаер Б. Дж., Нагараджан Х., Бехешти Х. К., Ланкарани Х. М. Динамика многокомпонентной механической системы со смазанными подшипниками скольжения. Журнал механического дизайна, Vol. 127, выпуск 127, 2005, с. 493-498. [Издатель]
7. Флорес П., Амбросио Дж., Кларо Дж. С. П., Ланкарани Х. М., Коши К. С. Исследование динамики механических систем, включая соединения с зазором и смазкой. Механизм и теория машин, Vol. 41, выпуск 3, 2006, с. 247-261. [Издатель]
8. Флорес П., Амбросио Дж., Кларо Дж. С. П., Ланкарани Х. М., Коши К. С. Смазываемые вращающиеся соединения в жестких многотельных системах. Нелинейная динамика, Vol. 56, выпуск 3, 2009, с. 277-295. [Издатель]
9. Флорес П., Ланкарани Х. М. Пространственные жестко-многотельные системы со смазываемыми шарнирами со сферическими зазорами: моделирование и симуляция. Нелинейная динамика, Vol. 60, Выпуски 1-2, 2010, с. 99-114. [Издатель]
10. Тянь К., Чжан Ю., Чен Л., Флорес П. Динамика пространственных гибких многотельных систем с зазором и смазываемыми сферическими шарнирами. Компьютеры и структуры, Vol. 87, Выпуски 13-14, 2009, с. 913-929. [Издатель]
11. Тянь К., Лю К., Мачадо М., Флорес П. Новая модель сухих и смазываемых цилиндрических соединений с зазором в пространственных гибких многотельных системах. Нелинейная динамика, Vol. 64, выпуски 1-2, 2011, с. 25-47. [Издатель]
12. Tian Q., Sun Y., Liu C., Hu H., Flores P. ElastoHydroDynamic смазываемые цилиндрические шарниры для жестко-гибкой динамики нескольких тел. Компьютеры и структуры, Vol. 114, 2013, с. 106-120. [Издатель]
13. Чжэн Э., Чжу Р., Чжу С., Лу С. Исследование динамики гибкого многозвенного механизма, включающего соединения с зазором и смазкой, для сверхточных прессов. Нелинейная динамика, Vol. 83, выпуски 1-2, 2016, с. 137-159. [Издатель]
14. Вареди С. М., Даниали Х. М., Дардел М. Динамический синтез плоского кривошипно-кривошипного механизма с зазорами. Нелинейная динамика, Vol. 79, Выпуск 2, 2015, с. 1587-1600 гг. [Издатель]

Процитировано

Этот веб-сайт использует файлы cookie, чтобы обеспечить вам максимальное удобство на нашем веб-сайте. Узнать больше

JVE Journals переименовывается в Extrica

Вдохновленные инновациями прошлого века и стремительным ростом последних лет, мы совершенствуемся, чтобы обеспечить вам превосходный издательский опыт

Подробнее

Кривошипно-ползунковый механизм

Кривошипно-ползунковый механизм

следующая кривая

предыдущая кривая

2D-кривые

Трехмерные кривые

поверхностей

фракталов

многогранники

КРИВАЯ КРИВОШУТНОГО МЕХАНИЗМА

Вверху слева нарисована только половина каждой кривой. Им следует быть дополнены их симметричным изображением о ( ОА ).

Кривая, изученная Бераром в 1820 году и Руисом-Кастисо в 1889 году. Другое название: квартика Руиса-Кастисо.

Кривая кривошипно-кривошипного механизма является геометрическое место неподвижной точки M на плоскости, связанной со стержнем [ PQ ] (называемый шатуном ) шарнирно-сочлененного механизма ( OPQ ), O фиксируется, а Q ограничивается перемещением по линии ( D ) (выдвижной ящик или поршень ). Другими словами, кривая кривошипно-ползунковый механизм — это геометрическое место точки, связанной с линией сегмента. постоянной длины, соединяющей окружность ( C ) и линию ( Д ).

Пусть A (0, a ) будет проекцией O on ( D ), OP = b , PQ = c . Используя строчные буквы для аффикса точки, мы имеют: С, и мы получить: Декартова параметризация: , куда с подпиской позиция Q в отношении ( OP ). В частности, движение Q не является синусоидальным. Бициркулярная квартика (?). Декартово уравнение, когда M находится на линии ( PQ ) (т.е. л = 0): .

Кривая не пуста тогда и только тогда, когда a £ b + c , и в этом случае он связан iif b £ а + с (?) .

Когда M находится на шатуне, приведенное выше уравнение показывает, что тогда кривая является полисомальной кривая, медиальная между двумя эллипсами: , а также .

В частности:

— когда a = 0 (( D ) проходит через O ) и k = -1, эти два эллипса концентричны кружки: связанные кривые являются квартиками Бернулли. Смотрите также на этом пролистайте базовую и кривую качения плоского движения на соответствующем самолет.
— когда c = a + b и k = -1, эти два эллипса являются касательными окружностями: связанные кривые являются двойными кривые сердца.
— когда а = 0 и б = в, Кривошипно-кривошипный механизм состоит из окружности и эллипса. (фактически мы находим построение эллипса с полоской бумаги).

Это устройство обеспечивает линейное, почти синусоидальное движение; справа представление движения Q для a = 0, б = 1, в = 3. См. также заявку на Стеклоочиститель Мерседес.

Если окружность ( C ) заменить любой коникой, мы получить все полисомальные кривые.