往复泵受力分析

1、活塞“十字头和连杆的受力分桥先将曲轴连杆系统从传动端分离出来。为使计算简洁，可先对一个缸的 活塞-十字头和连秆部分进行计算，见图a.图b,则再将连杆从系统中分离，以标 出它和十字头、曲轴的相互作用力。图上所有的力均指向坐标的正方向。若求得的力值的正负号与图于上力的正负号(正号 末标)相同，则力的实际指向与图示方向一致；反之亦然。I下面将应用刚体平面运动微分力程求解各零件间的相互作用力。先研究b图中活塞-十 字头分离体。活塞、活塞秆、介杆、十字头、十字头销、十字头轴承以及随它们作往复运动的附件的总质量为m2。为简化计算将其质心定在十字头销中心B点；缸内压力p规定如式(39)，则活塞力PA前应有负

2、号。现将活塞力和活塞摩擦力七 式(311)合并为活塞杆推力F，F = -pA + (fpn Db)七聊)F = -pA + (0.06pA)七聊)式中的七聊)为一自定义的中角的函数，J 1（）10 K一1 兀 中 2兀这样，在吸入冲程中摩擦力为正，在排出冲程中摩擦力为负，与实际相符。七、F顷为连杆对十字头的作用力。F2x、Fyy分别为导板对十字头的正压力和摩擦力。由于考虑了泵阀关闭滞后角，故在吸入冲程开始0 甲甲的一小段内，活塞上作用有介质压力Pd。这会使F2y指向下，为 正值(即上导板与十字头接触)。考虑到这一因素，式(312)应改写为：F = fF J (cp)2 x 2 2 y 2定义函

3、数：f10 p p、兀p 2兀2( 1p 甲 丸于是，对活塞-十字头这一分离体可写出下面两个方程：F + F + F = m aF + F2 + m2 g =0接着分析连杆这一分离体。连杆两端分别作用有十字头和曲铀对它的反力-F1x、- F1 y和-F3x、 F3y。连杆质心C上作用有它的自重m3g。对连秆可写出下面三个方程:F1x - F3 x = m3 气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 *以上五个方程再加上式(326)共六个方程，从中可解出F、F、F、F、F和 1x 1y2x2y3xF3y六个未知数。可如下求解：先将F、F、1x 1yF和F表达为F的函数，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然后可求得其它五个分量:=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的表达式已在第一段中给出。知道了各力在X,