Динамика кривошипно-шатунного механизма

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

Страница 1

При работе двигателя на детали кривошипно-шатунного механизма действуют силы от давления газов, силы инерции, центробежные силы и давление на поршень со стороны картера (приблизительно равное атмосферному давлению).

Все действующие в двигателе силы воспринимаются полезным сопротивлением на коленчатом валу силами трения и опорами двигателя.

Силы давления газов

Силы давления газов, действующих на площадь поршня, для упрощения динамического расчета заменяются одной силой, направленной по оси цилиндра и приложенной к оси поршневого пальца. Определяется эта сила для каждого момента времени (угла ) по индикаторной диаграмме, построенной на основании теплового расчета (обычно для номинальной мощности и соответствующей ей частоте вращения).

Для динамического расчета двигателя, а также для расчета на прочность его деталей необходимо иметь зависимость Fг = f(), для чего индикаторную диаграмму перестраиваем графически в развернутую диаграмму по углу поворота коленчатого вала. Перестроение индикаторной диаграммы в развернутую выполним графическим путем по методу профессора Ф.А. Брикса на рисунке 1.3.1.

Для перестроения диаграммы определим поправку Брикса:

Избыточное давление газов на поршень будет:

рг = рц – р0

где рц – абсолютное давление газов в цилиндре двигателя;

р0=0,1 МПа – давление в картере, принимаем равное атмосферному.

Сила давления газов на поршень, действующая по оси цилиндра определим по формуле:

где - площадь поршня.

Рисунок 1.1

Силы давления газов, направленные к оси коленчатого вала двигателя считаем положительными, а от коленчатого вала – отрицательными.

Результаты значения сил давления газов на поршень для ряда промежуточных значений заносим в таблицу 1.3.

Таблица 1.3 – Силы давления газов на поршень

Угол поворота кривошипа от В.М.Т., j, град.

0

60

120

180

240

300

360

420

480

540

600

660

720

Удельная сила давления газов, рг, МПа

0,015

-0,014

-0,014

-0,014

0,02

0,35

1,52

1,35

0,85

0,45

0,08

0,05

0,015

Сила давления газов, Fг, Н

75

-70

-70

-70

100

1750

7600

6750

4250

2250

400

250

75

Силы инерции в кривошипно-шатунном механизме

В зависимости от характера движения силы инерции масс кривошипно-шатунного механизма можно разделить на три группы:

1) силы инерции масс, движущихся возвратно-поступательно (поршневая группа и верхняя головка шатуна);

2) силы инерции вращающихся масс (коленчатый вал и нижняя головка шатуна);

3) силы инерции масс, совершающих сложное плоскопараллельное движение (стержень шатуна).

Для определения величины этих сил необходимо предварительно найти соответствующие массы.

Система сосредоточенных масс, динамически эквивалентная кривошипно-шатунному механизму представлена на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2 – Система сосредоточенных масс

Для определения значений масс поршня mп, шатуна mш, неуравновешенной части одного колена вала без противовесов mк используем конструктивные массы отнесенные к единице площади поршня, приведённые в таблице 3.3 [с. 43; 1]:

Страницы: 1 2 3 4 5 6

Информация по теме:

Рулевой механизм
Рулевой механизм 4 (см. рис. 3) служит для передачи усилий от рулевого колеса 1 с валом 3 на сошку 5. Рулевой механизм имеет передаточное число, доходящее обычно до 15— 20, вследствие чего усилие, развиваемое на сошке, получается значительно больше, чем усилие, приложенное к рулевому колесу, что об ...

Расчет технических оценочных параметров транспортной сети
Плотность транспортной сети региона (км/1000 км2) рассчитывается для вида транспорта следующим образом: - по грузовым перевозкам (4.1) - по пассажирским перевозкам (4.2) где – протяженность линий вида транспорта, используемых для грузовых и пассажирских перевозок, км, (принимается из таблицы 2.2, г ...

Корректирование межремонтного пробега
Корректирование межремонтного пробега Lкр, км, производится по формуле Lкр= Lкрср ЧК1Ч К2 Ч К3 Ч К3 , где Lкрср - среднее значение межремонтного пробега, км ; К1 – коэффициент корректирования, учитывающий категорию условия эксплуатации; К2- коэффициент корректирования, учитывающий модификацию подви ...

Разделы

Copyright © 2019 - All Rights Reserved - www.transpotrend.ru