Кинематика кривошипно-шатунного механизма

Транспорт сегодня » Динамический расчёт двигателя » Кинематика кривошипно-шатунного механизма

Страница 1

При проведении кинематического исследования кривошипно-шатунного механизма используем уравнения кинематики, полученные для поршневых машин в общем и опубликованные в литературных источниках.

Кинематические исследования проводим исходя из следующих положений:

1. Рассматривается только центральный (аксиальный, нормальный) кривошипно-шатунный механизм, где ось цилиндра пересекается с осью коленчатого вала.

2. Предполагается, что вращение коленчатого вала происходит с постоянной угловой скоростью ω = const на заданном скоростном режиме работы двигателя.

3. Независимой переменной принимается угол поворота первого кривошипа коленчатого вала (град.) или (рад), отсчитываемый от положения кривошипа первого цилиндра, соответствующего положению поршня в нем в верхней мертвой точке (ВМТ) такта впуска (для четырехтактных двигателей) или ВМТ такта сжатия (для двухтактных двигателей). При этом поворот коленчатого вала (пкв) = 0º или = 0 рад (ГОСТ ДОО 23550 − 79).

4. Основными геометрическими размерами кривошипно-шатунного механизма являются: радиус кривошипа R и длина шатуна L.

5. Характеристикой кривошипно-шатунного механизма двигателя является отношение λ = R/L, которое для современных автотракторных двигателей лежит в пределах: λ = R/L = 0,23 .0,31.

При выборе λ для проектируемого двигателя необходимо руководствоваться следующими соображениями: с точки зрения уменьшения нормальных усилий на стенку цилиндра более длинный шатун (т.е. меньшее значение λ) предпочтительнее. Однако с уменьшением значения λ происходит увеличение высоты и массы шатуна, что приводит к росту сил инерции возвратно-поступательно движущихся масс КШМ. При коротком шатуне возникает опасность задевания шатуна за нижнюю кромку цилиндра, а юбки поршня – за коленчатый вал.

В общих случаях анализа кинематики кривошипно-шатунного механизма принимают λ = 0,25.

6. Кривошипно-шатунный механизм включает три группы движущихся деталей, различающихся характером своего движения:

а) детали, совершающие вращательное движение − кривошип коленчатого вала и т.д.;

б) детали, совершающие прямолинейное движение − поршневая группа;

в) детали, совершающие сложное плоско-параллельное движение − шатунная группа.

7. В кинематическом исследовании выявляются закономерности изменений по углу поворота кривошипа:

а) перемещения детали ;

б) скорости детали ;

в) ускорения детали .

Радиус кривошипа принимаем в соответствии с принятым прототипом:

R = S/2 = 70/2 = 35 мм.

Принимаем l = R/Lш =0,25.

Длина шатуна будет:

Lш = R/0,25 = 35/0,25 = 140 мм.

Кривошип коленчатого вала совершает простое вращательное движение.

Поршень совершает прямолинейное возвратно-поступательное движение.

Перемещение поршня определим по формуле:

Используя данное выражение, аналитическим путём определяем значения перемещения поршня от ВМТ до НМТ для ряда промежуточных значений и результаты заносим в таблицу 1.1.1.

Уравнение текущей скорости поршня может быть получено путём дифференцирования уравнения текущего перемещения поршня по времени. Скорость поршня определим по формуле:

где угловая скорость кривошипа будет:

Результаты значения скоростей поршня для ряда промежуточных значений заносим в таблицу 1.1.1.

Средняя скорость поршня представляет собой классификационный параметр и положена в основу теории подобия движения. Среднюю скорость поршня определим по формуле:

Этот параметр определяет не только быстроходность двигателя, но и характеризует его конструкцию с точки зрения тепловой и динамической напряженности, а также линейного износа цилиндров.

Максимальная скорость поршня будет:

Положения кривошипа в моменты максимального значения скорости поршня найдём из зависимости:

Страницы: 1 2

Информация по теме:

Расчет технико – эксплуатационных показателей работы подвижного состава на маршрутах
На каждом маршруте рассчитываем следующие технико-эксплуатационные показатели работы подвижного состава: 1. Время оборота автотранспортного средства на маршруте: tоб = (Lм /Vт) + ∑ tпр+ n*tзаезда 1) tоб = (35,5/ 24) + 0,22 + 3* 0,15 = 2,04 ч. 2) tоб = (47 / 24) + 0,22 + 3* 0,15 = 2,52 ч. 3) t ...

Финишная обработка коленчатого вала КАМАЗ
После шлифовки коленчатого вала, с последующим упрочнением индукционной закалкой ТВЧ, необходимо выполнить финишную обработку коленчатого вала. Это шлифование на шлифовальном станке до номинальных размеров+0,02-0,03 мм, суперфиниширование и полировка. Суперфиниширование. Основная цель суперфиниширо ...

Способы ремонта рулевого управления ВАЗ 2107
Увеличенный свободный ход рулевого колеса 1. Ослабление болтов крепления рулевого механизма - Затянуть гайки 2. Ослабление гаек шаровых пальцев рулевых тяг - Проверить и затянуть гайки 3. Увеличенный зазор в шаровых шарнирах рулевых тяг - Заменить наконечники или рулевые тяги 4. Увеличенный зазор в ...

Разделы

Copyright © 2024 - All Rights Reserved - www.transpotrend.ru