в). Строим графики перемещения, скорости и ускорения поршня в интервале от 0о до 360о (рис.1).
5. ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ДВИГАТЕЛЯ
В ходе динамического расчета определяют силы и моменты, действующие на детали кривошипно-шатунного механизма (КШМ).
Рис 6.1. Развернутая индикаторная диаграмма двигателя
а). Строим развернутую диаграмму давления газов в координатах рг - j о п.к.в, используя построенную свернутую индикаторную диаграмму (Приложение 1) действительного цикла в ходе теплового расчета двигателя. Перестроение индикаторной диаграммы в развернутую выполняется графическим путем по методу проф. Ф.А. Брикса. Развертку индикаторной диаграммы начинают от ВМТ в процессе хода впуска. На этой диаграмме наносим также давление от инерционных сил ( рj ) и давление от суммарных сил (р1 ),
р1 = рг ± рj
где рj = Fj /pD2/4 .
б). Определяем силу инерции, действующую на детали КШМ, движущихся поступательно по формуле:
Тип двигателя
Масса поршневой группы (поршень из алюмин. сплава) () ,
Масса шатуна (),
Дизель (D=80…150мм)
28
35
Fj = - mj× jn ,
где mj – масса деталей КШМ, движущихся поступательно:
к г,
где = mуд.п*Fп= mуд.п*π*D2/4=28*3,14*11,92/4=2957,63г = 2,958 кг - масса поршневой группы,
-масса шатуна, отнесенная к поршневому пальцу:
=0,275*3,697=1,017 кг,
=mуд ш*π*D2/4= 35 *3,14*11,92/4=3697,04 г =3,697 кг -масса шатуна,
jn – ускорение поршня.
Поправка Брикса:
Результаты расчета сводятся в табл. 9.
Таблица 9
Расчет сил, давления действующих в КШМ двигателя
Рг,Мпа
jп, м/с2
Fi,Н
Рj,Мпа
∑P1,Мпа
0
0,21
4344,70
-17270,19
-1,55
-1,34
30
3434,47
-13652,02
-1,23
-1,02
60
1275,83
-5071,40
-0,46
-0,25
90
-896,53
3563,69
0,32
0,53
120
-2172,35
8635,09
0,78
0,99
150
-2537,95
10088,33
0,91
1,12
180
-2551,65
10142,81
210
240
0,24
1,02
270
0,36
0,68
300
0,73
0,28
330
2,48
1,25
360
8,52
6,96
380
13,44
3927,00
-15609,84
-1,40
12,04
390
5,51
4,28
420
1,75
1,29
450
0,89
1,21
480
0,62
1,39
510
0,51
1,42
540
570
600
630
660
690
720
в). Определяем и строим суммарную силу (рис.2), действующую на поршень.
где численные значения суммарного давленияберутся из диаграммы, представленной Приложении 3.
Рис. 2. Диаграмма суммарной силы
г). Определяем силы FN ; Fs ; Fк и Ft с интервалом 30о, оформляем их значения в табличной форме и строим развернутые диаграммы сил, действующих в КШМ двигателя (рис.3.)
Боковая сила, прижимающая поршень к цилиндру:
FN = Få× tgb.
Сила, действующая вдоль шатуна:
Fs=Få /cosb.
Сила, направленная по радиусу кривошипа:
.
Тангенциальная сила, создающая вращающий момент на коленчатом валу:
Результаты расчета сводятся в табл. 10.
Таблица 10 Расчет сил, действующих в КШМ двигателя
∑FкН
FN,кН
Fs,кН
Fk,кН
Ft,кН
-14,946865
-14,94686502
-11,3286973
-1,370772376
-11,24994769
-9,130930044
-6,853861881
-2,74808038
-0,579844961
-2,688924055
-0,871141482
-2,671134133
5,887014359
1,442318518
5,715547921
-1,442318518
10,95841921
2,312226453
10,72252369
-7,484600319
8,328398598
12,41165636
1,50181042
12,32537871
-11,49319379
4,902604263
12,46613416
-12,46613416
12,42277275
-1,503155502
12,33641782
-11,50348756
-4,906995235
11,32525991
-2,389629842
11,08146762
-7,73515252
-8,607197533
7,543355724
-1,848122152
7,323646334
-7,543355724
3,065788971
-0,646881473
2,999793514
0,971855104
-2,97994688
13,87214747
-1,678529844
13,77571745
11,18095086
-8,392649219
77,38582879
47,62149233
5,762200572
47,29045912
38,38292282
28,81100286
14,39338529
3,037004295
14,08354725
4,562703136
13,9903705
13,45727254
3,297031773
13,06531315
-3,297031773
15,47167152
3,26452269
15,13862184
-10,56715165
11,75847035
15,7910374
1,910715526
15,68126852
-14,62250063
6,237459773
-1,50181042
-4,902604263
-2,312226453
-8,328398598
-5,887014359
0,579844961
2,671134133
1,370772376
6,853861881
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6
