Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма выполняется с целью определения суммарных сил и моментов, возникающих от давления газов и от сил инерции. Результаты динамического расчета используются при расчете деталей двигателя на прочность и износ.
В течении каждого рабочего цикла силы, действующие в кривошипно-шатунном механизме, непрерывно изменяются по величине и направлению. Поэтому для определения характера изменения сил по углу поворота коленчатого вала их величины определяют для ряда различных положений вала, через каждые 30° ПКВ.
Рисунок 4.1- Расчётная схема сил, действующих в КШМ
Определяем силу давления газов на днище поршня
Сила давления газов на днище поршня определяем в пределах (0…720)° ПКВ, через 30град.
По построенной индикаторной диаграмме определяем силу рг, действующую на днище поршня при каждом угле поворота коленчатого вала. Результаты сводим в таблицу 4.1.
Масштаб давлений выбираем mp =0,04МПа в мм.
Расчет ведем для одного положения кривошипа. Оно соответствует 60° поворота коленчатого вала.
Сила давления газов на днище поршня (pг) определяется по формуле [8]:
. (4.49)
По формуле (4.49) производим расчеты для остальных точек поворота коленчатого вала, результаты расчета для всех положений коленчатого вала сводим в таблицу 4.1 .
Определяем силу инерции от возвратно-поступательно движущихся масс Pj
Pj=-mj∙R∙ω²∙(cosφ+λ∙cоs2φ); (4.50)
Масса поступательно движущихся частей КШМ определяется из выражения
mj=mn+x∙mш; (4.51)
где: х-доля массы шатуна, отнесенная к возвратно-поступательно движущимся массам х=0,25;
mп и mш определяем по таблице 6 [1];
m'п=mп/Fп=130 кг/м2; (4.52)
mп=130∙0,005024 = 0,4 кг;
m'ш=mш/Fп = 180 кг/м2; (4.53)
mш=180∙0,005024 = 0.58 кг;
mj= 0,4+0.25∙0.58 =0.56 кг.
ω-угловая скорость:
. (4.54)
, (4.55)
Результаты расчета для всех положений коленчатого вала сводим в таблицу 4.1 .
Суммарная сила, действующая в кривошипно-шатунном механизме
Определение суммарной силы PΣ ведется путем алгебраического сложения сил давления газов и сил инерции возвратно-поступательно движущихся масс [8]:
. (4.56)
Результаты расчета для всех положений коленчатого вала сводим в таблицу 4.1
Таблица 4.1 Результаты расчета PГ, Pj, PΣ.
φ град. |
Pſ,Мпа |
Pr,H |
cosφ+λcos2φ |
Pj,H |
P∑,H |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
0 |
0,116 |
55,8 |
1,294 |
-9614,91 |
-9559,11 |
30 |
0,089 |
-76,2 |
1,013 |
-7526,97 |
-7603,1744 |
60 |
0,089 |
-76,2 |
0,353 |
-2626,64 |
-2702,84 |
90 |
0,089 |
-76,2 |
-0,294 |
2184,532 |
2108,33156 |
120 |
0,089 |
-76,2 |
-0,646 |
4800,025 |
4723,82513 |
150 |
0,089 |
-76,2 |
-0,719 |
5342,443 |
5266,24284 |
180 |
0,089 |
-76,2 |
-0,706 |
5245,848 |
5169,6479 |
210 |
0,095 |
-48,3 |
-0,719 |
5342,443 |
5294,14284 |
240 |
0,116 |
56,5 |
-0,647 |
4807,456 |
4863,95551 |
270 |
0,171 |
331,6 |
-0,294 |
2184,532 |
2516,13156 |
300 |
0,326 |
1114,5 |
0,353 |
-2622,92 |
-1508,424 |
30 |
0,837 |
3679,8 |
1,013 |
-7526,97 |
-3847,1744 |
360 |
1,633 |
7680,8 |
1,294 |
-9614,91 |
-1934,111 |
374 |
5,4 |
26602,1 |
1,243 |
-9183,95 |
17418,15 |
390 |
3,532 |
17222,2 |
1,013 |
-7526,97 |
9695,2256 |
420 |
1,490 |
6962,6 |
0,353 |
-2622,92 |
4339,67605 |
450 |
0,824 |
3612,7 |
-0,294 |
2184,532 |
5797,23156 |
480 |
0,579 |
2383,5 |
-0,646 |
4800,025 |
7183,52513 |
510 |
0,483 |
1903,6 |
-0,719 |
5342,443 |
7246,04284 |
540 |
0,458 |
1774,4 |
-0,706 |
5245,848 |
7020,2479 |
570 |
0,116 |
55,8 |
-0,719 |
5342,443 |
5398,24284 |
600 |
0,116 |
55,8 |
-0,647 |
4807,456 |
4863,25551 |
630 |
0,116 |
55,8 |
-0,294 |
2184,532 |
2240,33156 |
660 |
0,116 |
55,8 |
0,353 |
-2626,64 |
-2570,84 |
690 |
0,116 |
55,8 |
1,013 |
-7526,97 |
-7471,1744 |
720 |
0,116 |
55,8 |
1,294 |
-9614,91 |
-9559,111 |
Статьи о транспорте:
Определение вместимости и линейных размеров для тарно-штучных грузов
Линейные размеры крытого склада зависят от потребной вместимости. При определении потребной вместимости склада надо выявить объем непосредственной перегрузки грузов с одного вида транспорта на другой минуя склад, и на этот объем уменьшить складской грузопоток.
Вместимость склада определяется в за ...
Расчет числа постов зоны текущего ремонта и диагностирования
Общее число постов зоны ТР определим по формуле [2]:
ПТР=(ТТРn* φ)/(ФН*РСР*С *ηn), (2.51)
где ТТРn – годовая трудоёмкость постовых работ по ТР, чел.ч.
φ – коэффициент, учитывающий неравномерность поступления автомобилей на посты ТР, принимаем φ=1,2[1];
ФН – годовой номиналь ...
Построение кривой скорости движения поезда способом МПС
Для построения кривой скорости необходима диаграмма f(V), построенная на миллиметровой бумаге. Масштабы пути, скорости движения и силы увязываются между собой.
Для получения очередного отрезка кривой V(S) необходимо выполнить следующее:
а) выбрать режим ведения поезда;
б) при уклоне i≠0 п ...