为了使压缩机分析简化,需要将空压机配件的分布质量向某一给定点转化,转化的原则是保持研究对 象在简化前后其运动与受力的等效性。
曲柄连杆机构中的所有运动零件,按其运动状态的不同,可分为三种类型:
1) 活塞、活塞杆和十字头都是作平行往复运动。
这样,运动系统中的任意质点的运动状态都是相同的。
2) 连杆作平面运动,它的大头部分安装在曲柄销上,围绕曲轴中心作近似的圆周运动; 小头部分与活塞销(或十字头销) 相连,作近似的往复直线运动。
连杆杆体部分的不同质点在作不同形状的椭圆运动,靠近大头附近杆体的椭圆运动接近于圆, 而靠近小头附近杆体的椭圆运动则接近于直线。
通常总是把连杆的质量转化成两部分:一部分集中于A点的m' 作往复直线运动,另一部分集中于B点的m"L 作圆周运动。
质量转化时,可根据连杆总质量在转化前后保持不变,和连杆质心位置转化前后保持不变 的原则,得L一一连杆长度,即大、小头孔之间的距离; 式中L一连杆质心C 到小头孔中心的距离; L2一一连杆质心C到大头孔中心的距离。
将式联立求解,可得到转化后的两个集中质量mL 和m"L 的值为工 对于已有的连杆,可用称重法得到连杆的转化质量。
即把连杆的A、B两点分别搁置在两个磅秤上,保持连杆中心线水平, 则两个磅秤的读数除以重力加速度,就分别为A、B两点的转化质量m'L 和m"L。
在设计计算时,为了估算运动机构的惯性力,可根据经验数据。
3) 曲轴作单纯的旋转运动。按照曲轴的结构特点,可以把曲轴分成各自对称三部分。
①.曲轴质量转化图其中,O围绕在轴中心点O的质量m"K (包括主轴颈在内),相对于中心点O是对称 的,曲轴旋转时不产生对外界作用的离心力;
②.围绕曲柄销中心点B的质量m'k(部分曲其质柄质量),其质心在点B,可认为其质量均集中在点B 上;
③.曲柄上的部分质量m",心点Q离曲轴中心点O的距离为p,将这一部分质量转化到B点为 质量m'k和m"k相对于旋转中心点0不对称,在旋转时要产生离心力。
对曲柄半径较小的机器,主轴颈与曲柄销往往是重叠的,这时仍可将曲柄分 成三部分,而把重叠的质量m" 作为负值代入式中。
综上所述,曲柄连杆机构可以转化为两个质量系统,一个是集中在活塞销(或十字头 销) 中心点A的往复质量,其值为另一个是集中在曲柄销中心点B的旋转运动质量。