Проектирование и исследование механизмов двухцилиндрового ДВС (стр. 4 из 7)
Пусть вектору скорости
соответствует отрезок рb = 50 мм, где точка р – начало построения плана скоростей – полюс плана скоростей.Тогда масштаб построения плана скоростей:
μv = VB/рb = 7,58/50 = 0,15
Строим план скоростей для φ1 = 30°.
Отложим от полюса р отрезок рb в направлении скорости
. Из точки b плана скоростей проводим прямую перпендикулярно BC. Из полюса р проводим прямую, параллельную AC до пересечения с прямой, проведенной из точки b. Обозначим точку пересечения через c. Расставим стрелки векторов в соответствии с векторным уравнением. Отрезок bc определяет скорость 
, отрезок рc определяет скорость 
.Отложим от полюса р отрезок рd в направлении скорости
. Из точки d плана скоростей проводим прямую перпендикулярно ED. Из полюса р проводим прямую, параллельную AE до пересечения с прямой, проведенной из точки d. Обозначим точку пересечения через e. Расставим стрелки векторов в соответствии с векторным уравнением. Отрезок de определяет скорость 
, отрезок рe определяет скорость 
.Замеряем отрезки на плане скоростей и вычисляем модули скоростей:
VC = рc·μv = 30,7·0,15 = 4,6 м/с
VCB = bc·μv = 43,7·0,15 = 6,6 м/с
VE = рe·μv = 19,3·0,15 = 2,9 м/с
VED = de·μv = 43,7·0,15 = 6,6 м/с
Определим скорости центров масс поршней и шатунов.
Скорости центров масс поршней равны скоростям точек E и С.
Для определения скоростей центров масс шатунов воспользуемся теоремой подобия:
; 
Получаем:
мм; 
мм;Откладываем, получившиеся отрезки на плане скоростей. Получим точки S2 и S4. Отрезки рS2 и рS4 определяют скорости центров масс шатунов.
Определим численные значения этих скоростей:
VS2 = рS2·μv = 38,2·0,15 = 5,7 м/с
VS4 = рS4·μv = 35,2·0,15 = 5,3 м/с
Определим угловые скорости шатунов.
Модули угловых скоростей шатунов, совершающих плоскопараллельное движение, вычисляются по формулам:
ω2 = ωBC = VCB/ l2 = 6,6/0,38 = 17,4 рад/с;
ω4 = ωDE = VED/ l4 = 6,6/0,38 = 17,4 рад/с
Угловая скорость ω2 направлена в сторону скорости
, если на вектор 
смотреть с полюса B. Угловая скорость ω4 направлена в сторону скорости 
, если на вектор 
смотреть с полюса D.2.2 Определение ускорений методом построения планов ускорений
Механизм 1 класса – кривошип BD связан со стойкой вращательной парой и равномерно вращается вокруг центра A.
ω1 = const, следовательно: ε1 = 0.
Ускорение точек B и D определяем, рассмотрев вращение кривошипа:
Модули:
Векторы
и 
направлены параллельно BD к центру А.Шатуны ВС и DE совершают плоскопараллельное движение. У каждого шатуна известны скорости точек B и D. Принимая точки B и D за полюсы, запишем векторные уравнения для определения ускорения точек Е и С:
; 
,где
, 
- нормальные ускорения точек Е и С шатунов во вращательном движении вокруг точек B и D. Модули: 
; 
Строим план ускорений при φ1=30°.
; 
Эти ускорения направлены вдоль шатунов соответственно от точек Е и С к полюсам B и D.
, 
- касательные (тангенциальные) ускорения точек Е и С шатунов во вращательном движении вокруг точек B и D. Модули этих ускорений неизвестны, направлены они соответственно перпендикулярно ВС и ЕD.Ускорения
, 
направлены параллельно прямым AE и AС.Выбираем масштаб ускорений μа – масштаб построения плана ускорений. Пусть вектору ускорения
, соответствует отрезок πb = 100 мм. Тогда масштаб ускорений:μа =
/ πb = 575/100 = 5,75 
Находим отрезки на плане ускорений, соответствующие ускорениям
, 
:bc’ =
/ μа = 115 / 5,75 = 20 мм;de’ =
/ μа = 115 / 5,75 = 20 мм.Строим план ускорений.
Отложим от полюса отрезок πb в направлении вектора ускорения
и отрезок πd в направлении вектора ускорения 
. Из точки b плана ускорений проводим прямую параллельную ВС, в направлении от С к В, вдоль которой откладываем отрезок bс’, изображающий ускорение 
. Из точки с’ проводим прямую перпендикулярную ВС.Из полюса π проводим прямую параллельную АС до пересечения с предыдущей прямой в точке с. Отрезок с’с изображает ускорение
, а отрезок πс изображает ускорение 
.Из точки d плана ускорений проводим прямую параллельную DE, в направлении от E к D, вдоль которой откладываем отрезок de’, изображающий ускорение
. Из точки e’ проводим прямую перпендикулярную DE. Из полюса π проводим прямую параллельную AE до пересечения с предыдущей прямой в точке e. Отрезок e’e изображает ускорение , а отрезок πe изображает ускорение 
.Замеряем, отрезки на плане ускорений и вычисляем модули неизвестных ускорений:
; 
; 
;Определим ускорения центров масс.
Ускорения центров масс поршней равны ускорениям точек Е и С.
Ускорения центров масс шатунов определим по теореме подобия:
мм; 
мм;Соединим точки b и d с точками c и e, получим отрезки bc и de, на которых лежат соответственно точки S2 и S4. Отрезки πS2, πS4 определяют соответственно ускорения
, 
.