Уборочные сельскохозяйственные машины - Долгов И.А.
ISBN 5-7890-0268-4
Скачать (прямая ссылка):
Сгруппируем члены в выражении (25) по направлениям вектоИ ров. Тогда
/я, я, + {т2 +т3 + я14) /, т2 ¦ я, + (/я, +/я4)-]
г. =-----:---1-----:--— 1 ¦
т
т, ¦ я.
(27) (28)
т
т
/я, ал + тА 1л
_|------у.
т
т
"ч ал т т т т
—-- = /I, + П-у + «л + 11. ,
где
яг
¦ я, + (т2 + ш, + я?4)- /,
А, =
Иі я2 + (/Я, + ЯІ,, )¦ /
т
— = пц а, + т4/3 /я
/'4 =
»Г4 Д4
Так как массы звеньев, их длины и расстояния яь я: ...«„ ш стоянны. то для любого положения механизма величины А|, А^.-.Л,, о< таются постоянными.
Для кривошипно-ползунно!о механизма (рис 21) векторы И\. 1М /#1 определяются следующим образом:
яг, я, + (яь + яг,) • Л
(26)
Я7
ІЧіс.21. Определение положения центра масс кривошиппо-ползунного механизма
Здесь т, - масса кривошипа; /м2 -масса шатуна; Я1т - масса нож.т Л - радиус кривошипа; С - длина шатуна.
Решая векторное уравнение = Л, + Л2 + Л3, определяем положение центра масс 5 механизма.
В случае неуравновешенности сил инерции общий центр масс механизма не сохраняет постоянного положения и перемещается по некоторой замкнутой кривой.
Так как вектор //^ при всех положениях механизма занимает
параллельное самому-себе положение, а точка Л" неизменно связана с общим центром масс Л' механизма, го точка К описывает такую же траекторию, как и центр масс.
Для полного уравновешивания сил инерции общий центр масс .V должен быть неподвижен, а следовательно, неподвижна и точка К. ')то условие удовлетворяется, если векторы А, и Лт "равны нулю. Тогда точка К переместится в полюс О и будет неподвижна. Вместе с ней неподвижен будет и центр масс.
Таким образом, полное уравновешивание сил инерции получим при условии, что
/я
¦я, +{ш2 + «і3)- /? = 0;
ш2 ¦ а-, + /я, ¦ 1. = 0. Отсюда находим расстояния я, и центров масс кривошипа 04 и шатуна ЛВ от шарниров О и А:
(»12 + НІ,) - /?
о, =•
їй = —
/«1
(29)
(30)
Знаки
минус показывают, что центр масс кривошипа до іжен быть
расположен в стороне, противоположной пальцу кривошипа на рас-
40
41
стоянии if і. а центр масс шатуна расстоянии «: (рис.22).
І'ис.22. Расположение нспгрои масс iiiein.cn механизма при полном урашіопеиіипаїїіііі
та кривошипной головкой тагу на і
Если тлдаі массы кривошипа щ шатуна нь, ножа щ\ также радиус крин шипа Я и длина и] туна то мы моя на основании «ти мостей (2°) н (ЗО) і ределить расегояи] а. н а2. Задаваясь щ сюянием а2. мы майї лём массу Ші. которая
представляет собой массу шатуна с насаженным на него противовесов Полученное значение массы т- подставим и выражение (29). Если ¦ мерь задаться значением а,, то из этого выражения определится величина массы ні,, которая представляет собой массу кривошипа с нас женным на него противовесом.
Пример. Провести полное уравновешивание сил инерции жущего аппарата косилки, т. е. подобрать расстояния л, н «2- ил її 1 ределнть величины масс т, и т2 при следующих данных.
Вес кривошипа (7|=мі|#=3 кг. вес шатуна С2 иі2#=4 кг, ве шатуна Сі,=т-,,і;=5 кг. радиус кривошипа Я=38 мм, длина шату| Л=1()()()мм.
На основании зависимости (30) центр масс шатуна должен быт расположен за кривошипной головкой на расстоянии
», = - — • Ь - 5 • I ООО = -1250мм. С,2 4
В »том случае центр масс кривошипа при том же весе С,
расположится на основании зависимости (29) т осью кривошипної
вала в стороне, противоположной пальцу кривошипа, на расстоянии
(С, + <?,)¦* (4 + 5)38
а,---—--------------- = -114лмг
С, 3
Рассмотрим другой случай, когда центр масс шатуна распой! жен на расстоянии а2 = - 100 мм. Тогда вес шатуна
42
G3
L =
а2 100 те вес шатуна должен быть увеличен на 46 кг
000 = 50кг,
ні
R.
Принимая вес кривошипа сосредоточенным на расстоянии найдем
3 R =G,+(?3 = 50 + 5 = 55кг,
'і
а
те. вес кривошипа при этом должен быть увеличен на 52 кг.
Из этого примера видно, что для полного уравновешивания, при сохранении тех же масс кривошипа и шатуна, центр масс шатуна необходимо располагать на значительном расстоянии от головки кривошипа или нужно значительно увеличивать вес шатуна и кривошипа, располагая центр масс шатуна непосредственно у кривошипной головки.
Таким образом, полное уравновешивание сил инерции практически является неосуществимым.
Подбором -масс звеньев и расположением и\ центрон масс можно уравновесить только вертикальную составляющую сил инерции. Тогда неуравновешенной остаётся горизонтальная составляющая и, следовательно, общий центр масс ме-Ханизма должен перемещаться параллельно направлению движения ножа.
Для этого необходимо векторы Л, и h2 подобрать так. чтобы образованный треугольник ОН,К был подобен треугольнику GAB, образуемому осями звеньев кривошипно-ползунного механизма, и представлял как бы второй кривошипно-ползунный механизм с радиусом кривошипа Л,, длиной шатуна А2 и ползуном А' (рнс.23). При этом условии точка К и связанный с ней общий центр масс S механизма будут двигаться только н горизонтальном направлении, параллельно движе-"iiio ножа.
Из условия подобия-следует, что
л, I'
Рис.23. Схема уравновешивания вертикальной составляющей сил инерции
