CALCULUL CINEMATIC

CALCULUL CINEMATIC

Analiza in detaliu a cinematicii mecanismului biela-manivela este foarte complexa din cauza regimului dinamic de functionare. De aceea s-au determinat relatii simplificate, in ipoteza unei viteze unghiulare constante a arborelui cotit si la un regim stabilizat obtinandu-se o precizie suficienta.

La o viteza unghiulara constanta a arborelui cotit unghiul de rotatie este proportional cu timpul si prin urmare toate marimile cinematice pot fi exprimate in functie de unghiul de rotatie al arborelui cotit.

Mecanismul biela-manivela este de tipul axat deci axa cilindrului intersecteaza axa arborelui cotit.

Se vor prezenta relatiile de calcul ale deplasarii, vitezei si acceleratiei pistonului. Se considera ca pozitie initiala pentru masurarea unghiului, pozitia pentru care pistonul se afla la o distanta maxima de axa arborelui cotit.

In figura 2.1. este prezentata schema mecanismului biela - manivela, unde s-au facut urmatoarele notatii:

a - unghiul de rotatie a arborelui cotit (se masoara in sensul de rotatie a arborelui cotit)

- viteza unghiulara de rotatie a arborelui cotit

n - turatia arborelui cotit

R - raza manivelei (distanta dintre axa arborelui cotit si axa fusului maneton) [m]

- cursa pistonului (distanta dintre PMS si PMI) [m]

l - lungimea bielei, in [m].

Se defineste raportul ca fiind raportul dintre raza manivelei si lungimea bielei.

Fig. 2.1.

Deplasarea pistonului

Legea de variatie a deplasarii pistonului in functie de unghiul a s-a determinat pe cale analitica:

;

Viteza pistonului

Legea de variatie a vitezei pistonului este data de relatia:

;

Acceleratia pistonului.

Este data de relatia urmatoare:

;

S-au adoptat: l = 145 mm

r = 41,5 mm