往復(fù)泵受力分析

1、活塞“十字頭和連桿的受力分橋先將曲軸連桿系統(tǒng)從傳動端分離出來。為使計算簡潔，可先對一個缸的 活塞-十字頭和連稈部分進(jìn)行計算，見圖a.圖b,則再將連桿從系統(tǒng)中分離，以標(biāo) 出它和十字頭、曲軸的相互作用力。圖上所有的力均指向坐標(biāo)的正方向。若求得的力值的正負(fù)號與圖于上力的正負(fù)號(正號 末標(biāo))相同，則力的實際指向與圖示方向一致；反之亦然。I下面將應(yīng)用剛體平面運動微分力程求解各零件間的相互作用力。先研究b圖中活塞-十 字頭分離體?；钊?、活塞稈、介桿、十字頭、十字頭銷、十字頭軸承以及隨它們作往復(fù)運動的附件的總質(zhì)量為m2。為簡化計算將其質(zhì)心定在十字頭銷中心B點；缸內(nèi)壓力p規(guī)定如式(39)，則活塞力PA前應(yīng)有負(fù)

2、號?，F(xiàn)將活塞力和活塞摩擦力七 式(311)合并為活塞桿推力F，F(xiàn) = -pA + (fpn Db)七聊)F = -pA + (0.06pA)七聊)式中的七聊)為一自定義的中角的函數(shù)，J 1（）10 K一1 兀 中 2兀這樣，在吸入沖程中摩擦力為正，在排出沖程中摩擦力為負(fù)，與實際相符。七、F頃為連桿對十字頭的作用力。F2x、Fyy分別為導(dǎo)板對十字頭的正壓力和摩擦力。由于考慮了泵閥關(guān)閉滯后角，故在吸入沖程開始0 甲甲的一小段內(nèi)，活塞上作用有介質(zhì)壓力Pd。這會使F2y指向下，為 正值(即上導(dǎo)板與十字頭接觸)?？紤]到這一因素，式(312)應(yīng)改寫為：F = fF J (cp)2 x 2 2 y 2定義函

3、數(shù)：f10 p p、兀p 2兀2( 1p 甲 丸于是，對活塞-十字頭這一分離體可寫出下面兩個方程：F + F + F = m aF + F2 + m2 g =0接著分析連桿這一分離體。連桿兩端分別作用有十字頭和曲鈾對它的反力-F1x、- F1 y和-F3x、 F3y。連桿質(zhì)心C上作用有它的自重m3g。對連稈可寫出下面三個方程:F1x - F3 x = m3 氣x一F F + m g = m ay 3 y 33 cyI & = F （L 一 l ）1 sin p F l 人 sin p + F （L 一 l ）.1 一人2 sin 2 p F l 1 一人2 sin 2 p c c1x13 x

4、11 y1 v3 y 1 *以上五個方程再加上式(326)共六個方程，從中可解出F、F、F、F、F和 1x 1y2x2y3xF3y六個未知數(shù)?？扇缦虑蠼猓合葘、F、1x 1yF和F表達(dá)為F的函數(shù)，全部代入式 3x3y2x(332)，可求得F2y式中=一I e 一(F m a 一 m a )l k sin p 一 m + m ) g 一 m a /1 一 *2 sin 2 p cc23 ex 1233 cy 1+ (m a 一 F)(L 一 l )k s i np - m g (L 一 l ) J1 - k2 s i n 9=一I & + (m aL + m a l 一 FL)k sin p + (m a l 一 m gl 一 m gL)、： 1 一 * sin 2 9 cc 23 ex 13 cy 1312U2然后可求得其它五個分量:=J 聊)f Lk sin 9 + Lt 1 -人2 sin 中 22F = m a - F - f F J (9) 1x22 2 y 2F = - m2 g - FyF = fF J (9)x2 2 y 2F = m a m a + F + f F J (9)3 x 3 cx 22 2 y2F =(m m ) g m a + Fy 233 cy 2 ye、a和a的表達(dá)式已在第一段中給出。知道了各力在X,