Определение сил, действующих на шатунную шейку коленчатого вала

На шатунную шейку действуют две силы: направленная по шатуну , как составляющая силы , приложенная к поршневому пальцу; центробежная сила инерции , создаваемая редуцированной к кривошипу частью массы шатуна.

Геометрическая сумма и дает результирующую силу , действующую на шатунную шейку от одного цилиндра.

Силы и рассчитываются по следующим формулам:

(4.5)

(4.6)

где - угол отклонения оси шатена от оси цилиндра при повороте коленчатого вала на угол ; ; с учетом правила знаков.

Силу раскладываем на две составляющие: силу , направленную по радиусу кривошипа, и тангенциальную силу , перпендикулярную радиусу кривошипа:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

(4.7)

(4.8)

Например, при .

Значения и принимаются по таблице [4, стр.43].

Аналогично, при

Тогда при

Сила подсчитывается по формуле

(4.9)

при

По результатам расчетов строится график суммарной силы нагружающей шатунную шейку.

 

Расчет момента инерции и параметров маховика

Строим график тангенциальной силы действующей на шатунную шейку коленчатого вала от одного цилиндра за рабочий цикл.

Определяем среднюю ординату:

где - суммарная площадь всех участков диаграммы, расположенных над осью абсцисс,

- под осью абсцисс,

- длина диаграммы в

Так как то

Так как у нас многоцилиндровый двигатель то необходимо строить график суммарной тангенциальной силы, приложенной к коленчатому валу от всех цилиндров. На график тонкими линиями наносятся графики тангенциальных сил четырех цилиндров, смещенные по оси абсцисс на (при порядке работы цилиндров [4, стр. 44]). Ординаты обоих графиков алгебраически складываются и строится кривая суммарной тангенциальной силы левого и правого цилиндров действующих на одну шейку коленчатого вала.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

5. техническая характеристика двигателя

Таблица 5.1 – Технические характеристики проектируемого двигателя

и двигателя-прототипа

№ п./п.	Показатели	Двигатель
проектируемый	прототип
	Марка	Д-243	Д-243
	Номинальная мощность, кВт
	Номинальная частота вращения, мин^-1
	Степень сжатия	16,0	16,0
	Число цилиндров
	Диаметр цилиндра, мм
	Ход поршня, мм
	Литраж двигателя, л	4,14	4,75
	Литровая мощность, кВт/л	7,61
	Порядок работы цилиндров	1-3-4-2 (1-2-3-4)	1-3-4-2 (1-2-3-4)
	Способ смесеобразования	внутреннее	внутреннее
	Часовой расход топлива, кг/ч	16,5
	Удельный эффективный расход топлива, г/кВтч	275,1
	Марка топлива	ДТ	ДТ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При подготовке к выполнению курсовой работы мною была изучена предложенная литература и определены основные этапы расчета двигателя.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

При анализе теплового расчета двигателя Д-243 основные параметры соответствуют справочным данным. Незначительное расхождение со справочными данными возникли в таких параметрах как давление и температура в конце процесса сжатия. Отклонение в сторону увеличения на 0,12 получилось в расчетах максимального давления в конце сгорания топлива.

Эти незначительные расхождения в показаниях не повлияли на дальнейшие расчеты показателей и характеристик двигателя Д-243. Последующие расчеты соответствуют справочным.

Учитывая, что к современным автотракторным двигателя предъявляются повышенные требования к устройству, эксплуатации и главное экономическим показателям, для точности расчетов возможно необходимо изменить некоторые предварительные данные. Возможно температура остаточных газов, которая принимается из интервала 750…900 мною была взята неверно, что сказалось на последующих расчетах.

Основные расчеты двигателя мною изложены в пояснительной записке на 24 листах. Графическая часть представлена двумя листами формата А1.

 

ЛИТЕРАТУРА

1. Железко Б.Е., Адамов В.М., Есьман Р.И. Термодинамика, теплопередача и двигатели внутреннего сгорания. – Мн.: Высш. шк., 1985 г.

 

2. Колчин А.И., Демидов В.П. Расчет автомобильных и тракторных двигателей. – М.: Высш. шк. 1980 г.

 

3.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Мельников Д.И. Тракторы. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Агропромиздат, 1990. – 367 с.: ил. – (Учебники и учеб. пособия для техникумов).

 

4. Полищук Л.Н. Тракторы и автомобили. Основы теории и расчета автотракторных двигателей – Мозырь: УО «МГПУ им И.П. Шамякина, 2009.