ГлавнаяРегистрацияВход МАХОЛЁТ (ОРНИТОПТЕР) Понедельник, 19.11.2018, 08:53
  ГЛАВА V КИНЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ И СИНТЕЗ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ МЕХАНИЗМОВ МАХАНИЯ (часть V) Приветствую Вас Гость | RSS

 
 

Проанализируем косошип четвёртого рода и второго семейства, рис. 5.21.

Главными геометрическими признаками существования кривого косошипа будут: эксцентриситет, как бы он мал ни был, не должен обращаться в нуль; и как бы он  ни был велик, должен быть равен радиусу плеча. В противном случае он обратится в косошип IV рода 1-го семейства, либо в звено другого рода – кривошип II рода.

Выражаясь алгебраически: lim rmax®R¹r; lim rmin®0<r; limÐ max¹1/4pрад; lim Ð min¹0.

Не будем повторяться в доказательстве от противного. Но важно обратить внимание на то обстоятельство, что исследуемый косошип «в профиле кривой» не симметричен, и поэтому может воспроизводить по две модификации с одной и той же приводной цапфой: левозакрученный и правозакрученный. Кроме того, каждая модификация имеет по две области существования (см. рис. 5.21) расположенные выше и ниже «плоскости существования прямого косошипа». Таким образом косошип IV рода из 2 – го семейства имеет четыре области существования.

С геометрической точки зрения кривой косошип – это ось с эквидистантной точкой при вращении. Кривой косошип имеет симметрию вращения второго порядка.

Рис. 5.21 Схема для анализа областей существования кривого косошипа:  - угол нутации; R – радиус плеч; r – радиус эксцентриситета.

 

У косошипов III рода нет второго плеча, поэтому на них не может распространяться формулировка признака: «косошип - перекрученный за плечи кривошип». Здесь, очевидно, требуется другой подход и другие способы изменения углов нутации и эксцентриситета. На рис. 5.22 представлен комплексный чертёж одноплечего прямого косошипа третьего рода и первого семейства. Не выходя за пределы названного рода и семейства мы имеем возможность менять косину приводной цапфы в плоскости существования. Причём двумя способами – это вращением вокруг точки – а и нутацией вокруг полюса – Р.

Рис. 5.22 Схема для анализа областей существования прямого косошипа (два способа нутации):  - угол нутации; Р; Р¢; Р¢¢ - полюс нутации на разных проекциях; R – радиус плеча; r1; r2; r3 – радиусы эксцентриситета шейки; j - угол прецесии шейки.

 

При первом способе длина плеча не меняется, а угол нутации -  стремится к нулю, т.е. R=const; limÐ ®0. При Ð =0 косошип переходит в род кривошипа, полюс Р мигрирует в бесконечность lim P®∞.

При втором способе нутации, если угол нутации -  уменьшать, вращая приводную шейку вокруг полюса Р, то вскоре он приблизится к нулевому положению: limR®0; limÐ min®0. При Ð =0 косошип переходит из эксцентричного состояния в конгруэнтное с опорной цапфой. То - есть ось приводной цапфы и опорной сливаются в одну и становятся, как говорят техники, соосными. В таком состоянии косошип вырождается в конгруэнтную ось. При этом нутационная передача движения прекратится. Это свойство, как убедимся ниже, очень выгодно для получения выстоя в движителе махолёта, например, во время планирования. И что ещё важно, выстой, может продолжаться как угодно долго при работающем двигателе.

Существует ещё один способ менять косину приводной цапфы – прецессией вокруг точки а, а¢, но при этом возникает эксцентриситет r1, r2, r3,  а угол прецессии будет увеличиваться.

Так как этот процесс протекает за пределами плоскости существования прямого косошипа, он переходит во 2-е семейство, то об этом ниже.

Итак, главным геометрическим признаком существования косошипа третьего рода и первого семейства является следующее условие: при любых переменных местоположениях приводной цапфы, она должна пересекаться с осью опорной цапфы, при радиусе эксцентриситета равном нулю (r=0).

Из морфологического анализа вытекает, что для косошипа III рода и 1-го семейства существует одна область существования, лежащая во фронтальной плоскости проекции и две родовых геометрических модификации.

Закончим анализ областей существования кривым косошипом третьего рода и второго семейства.

Главным геометрическим признаком его существования является эксцентричное положение наклонной приводной цапфы относительно оси вращения. Несоблюдение этого условия приводит к вырождению в кривошип или в прямой косошип.

Комплексный чертёж кинематической пары «косошип – опора» представлен на рис. 5.23. Используя горизонтальную проекцию рисунка проследим, как количество переходит в новое качество.

Если из положения 1 – 1 приводную цапфу перемещать параллельно самой себе в положение 0 - 0, то в момент, когда она сольётся с «плоскостью существования прямого косошипа» его существование как кривого прекратится. Если продолжить параллельный перенос, то в нижнем сегменте, например, в положении 1¢ - 1¢ косошип вернётся в своё семейство. Однако, за пределами положения 2¢ - 2¢ косошип начинает утрачивать свои свойства и признаки, а, слившись с «плоскостью существования кривошипа», полностью унаследует его свойства.

Выражаясь алгебраически будем иметь зависимость: lim rmax®R=r; lim rmin®0¹r; limÐ max¹1/4p рад; limÐ min¹0.

Учитывая фактор существования двух модификаций (левая и правая закрученности плеч) устанавливаем наличие для рассмотренного косошипа четырёх областей. Эти области лежат в пределах секторов цилиндрического пространства, разделённого двумя плоскостями перпендикулярными между собой: «плоскостью существования прямого косошипа» и «плоскостью существования кривошипа».

  

Рис. 5.23 Схема для анализа областей существования кривого косошипа: R – радиус плеча; r – радиус эксцентриситета; j- угол прецессии;  - угол нутации.

Итак, для прямых кривошипа и косошипа в пространстве существует по одной области существования, для кривых косошипов в ометаемом пространстве по четыре области существования размежёванных плоскостями существования прямых кривошипа и косошипа.

 

5.7 Преобразование омахиваемой кривой асимметрией шатуна.

 

Одним из существенных признаков шатунных механизмов является их свойство воспроизводить модифицированные характеристические кривые. Так механизмы, сконструированные на основе косошипа III рода воспроизводят овалы, эллипсы, конические овалы; для косошипа IV рола характерными будут полуокружности, овалы, лемнискаты.

Однако, не нарушая принадлежности к роду того или иного косошипа, его характерные шатунные кривые можно взаимно трансформировать или корректировать посредством ассиметрии шатуна.

Это очень важный для конструктора фактор!

Используя соответствующей конструкции головку шатуна (жёсткую или регулируемую), мы по своему усмотрению можем изменить: а – траекторию махов в срединной или концевой частях лопасти; б – поперечную стреловидность; в – продольную стреловидность.

На рисунках 5.24 и 5.25 показаны фрагменты кинематических схем косошипных механизмов III рода и 1-го семейства.

На рис. 5.24 результат параллельного смещения шатуна относительно головки. Вместо лемнискаты – 1 получили овал.

На рис. 5.25 результат полной родовой взаимотрансформации. Кривая а – а характерная для косошипа III рода 1-го семейства. Кривая б – б – симметричная лемниската – 1, характерная для косошипа IV рода 1-го семейства.
Рис.5.24 Трансформация омахиваемой кривой асимметрией шатуна:   а – а – кривая, омахиваемая нормальным шатуном; б – б – кривая, омахиваемая несимметричным шатуном.

Рис. 5.25 Трансформация омахиваемой кривой асимметрией шатуна:                   а – а – кривая до коррекции шатуна; б – б – кривая, полученная после коррекции шатуна.

На рисунках 5.26 и 5.27 представлены фрагменты кинематических схем косошипных механизмов IV рода и 1 – го семейства. В первом случае форма омахиваемой кривой и («поперечная стреловидность крыла») корректируется путём изменения угла установки шатуна относительно головки. Во втором случае корректировка достигается одновременным смещением стержня шатуна относительно головки и поворота его на некоторый угол.
Рис. 5.26 Трансформация омахиваемой кривой: а – а – кривая, омахиваемая нормальным шатуном; б – б – кривая, омахиваемая несимметричным шатуном.

Рис. 5.27 Трансформация омахиваемой кривой: а – а – кривая омахиваемая симметричным шатуном; б – б – кривая, полученная после корректировки шатуна.

 

5.2 – й ОРГАНИЗУЮЩИЙ ПРИНЦИП: Для корректировки формы омахиваемой траектории, поперечной и продольной стреловидности крыла, - необходимо и достаточно нарушить симметрию стержня шатуна относительно собственной головки или приводной цапфы косошипа.
 
 
Форма входа

Календарь новостей
«  Ноябрь 2018  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
2627282930

Мини-чат

Наш опрос
Оцените мой сайт
Всего ответов: 39

Поиск

Друзья сайта



----------------- SEO services - site-submit.com.ua $$$ для web-мастеров

Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
 

© Zemlyanov.kz
Сайт управляется системой uCoz