Удельные и полные силы инерции

Удельные силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс

Центробежная сила инерции вращающихся масс

Центробежная сила инерции вращающихся масс шатуна

Центробежная сила инерции вращающихся масс кривошипа

Удельные суммарные силы

Удельная сила

Расчет представлен в таблице 3.1.

Удельная нормальная сила

Расчет представлен в таблице 3.1.

Удельная сила, действующая вдоль шатуна

Расчет представлен в таблице 3.1.

Удельная и полная тангенциальные силы

Расчет представлен в таблице 3.1.

По данным таблице 3.1. строим графики изменения удельных сил в зависимости от изменения угла поворота коленчатого вала .

 

Таблица 3.1

φпкв	мПа	j, мПа	, мПа	tgβ					, мПа
-360	0,081875	-2,57313225	-2,491257				-2,49126
-350	0,082114	-2,50860291	-2,426489	0,049	-0,1189	0,976	-2,36825	0,221	-0,53625
-340	0,082353	-2,32024159	-2,237889	0,096	-0,2148	0,907	-2,02976	0,432	-0,96677
-330	0,082592	-2,02232112	-1,939729	0,141	-0,2735	0,795	-1,54208	0,622	-1,20651
-320	0,082831	-1,63755744	-1,554726	0,182	-0,283	0,649	-1,00902	0,782	-1,2158
-310	0,08307	-1,19449623	-1,111426	0,218	-0,2423	0,476	-0,52904	0,903	-1,00362
-300	0,083309	-0,72369344	-0,640384	0,248	-0,1588	0,285	-0,18251	0,99	-0,63398
-290	0,083548	-0,25630809	-0,17276	0,27	-0,0466	0,088	-0,0152	1,032	-0,17829
-280	0,083787	0,179918231	0,2637052	0,284	0,07489	-0,106	-0,02795	1,034	0,272671
-270	0,084026	0,562872679	0,6468987	0,289	0,18695	-0,289	-0,18695		0,646899
-260	0,084265	0,877880353	0,9621454	0,284	0,27325	-0,453	-0,43585	0,936	0,900568
-250	0,084504	1,118709449	1,2032134	0,27	0,32487	-0,596	-0,71712	0,847	1,019122
-240	0,084743	1,286566123	1,3713091	0,248	0,34008	-0,715	-0,98049	0,742	1,017511
-230	0,084982	1,389893464	1,4748755	0,218	0,32152	-0,81	-1,19465	0,626	0,923272
-220	0,085221	1,442160213	1,5273812	0,182	0,27798	-0,883	-1,34868	0,503	0,768273
-210	0,08546	1,459448445	1,5449084	0,141	0,21783	-0,937	-1,44758	0,378	0,583975
-200	0,085699	1,457840238	1,5435392	0,096	0,14818	-0,973	-1,50186	0,252	0,388972
-190	0,085938	1,450804329	1,5367423	0,049	0,0753	-0,993	-1,52599	0,126	0,19363
-180	0,086177	1,447386888	1,5335639			-1	-1,53356
-170	0,086744869	1,450804329	1,5375492	-0,049	-0,0753	-0,993	-1,52679	-0,126	-0,19373
-160	0,088490546	1,457840238	1,5463308	-0,096	-0,1484	-0,973	-1,50458	-0,252	-0,38968
-150	0,091545205	1,459448445	1,5509937	-0,141	-0,2187	-0,937	-1,45328	-0,378	-0,58628
-140	0,096145117	1,442160213	1,5383053	-0,182	-0,28	-0,883	-1,35832	-0,503	-0,77377
-130	0,102662489	1,389893464	1,492556	-0,218	-0,3254	-0,81	-1,20897	-0,626	-0,93434
-120	0,111658351	1,286566123	1,3982245	-0,248	-0,3468	-0,715	-0,99973	-0,742	-1,03748
-110	0,123970711	1,118709449	1,2426802	-0,27	-0,3355	-0,596	-0,74064	-0,847	-1,05255
-100	0,140860748	0,877880353	1,0187411	-0,284	-0,2893	-0,453	-0,46149	-0,936	-0,95354
-90	0,16425687	0,562872679	0,7271295	-0,289	-0,2101	-0,289	-0,21014	-1	-0,72713
-80	0,197164834	0,179918231	0,3770831	-0,284	-0,1071	-0,106	-0,03997	-1,034	-0,3899
-70	0,24435444	-0,25630809	-0,011954	-0,27	0,00323	0,088	-0,00105	-1,032	0,012336
-60	0,313470226	-0,72369344	-0,410223	-0,248	0,10174	0,285	-0,11691	-0,99	0,406121
-50	0,41661728	-1,19449623	-0,777879	-0,218	0,16958	0,476	-0,37027	-0,903	0,702425
-40	0,571678878	-1,63755744	-1,065879	-0,182	0,19399	0,649	-0,69176	-0,782	0,833517
-30	0,799239798	-2,02232112	-1,223081	-0,141	0,17245	0,795	-0,97235	-0,622	0,760757
-20	1,101838329	-2,32024159	-1,218403	-0,096	0,11697	0,907	-1,10509	-0,432	0,52635
-10	1,409183364	-2,50860291	-1,09942	-0,049	0,05387	0,976	-1,07303	-0,221	0,242972
	1,55	-2,57313225	-1,023132				-1,02313
	4,913989092	-2,50860291	2,4053862	0,049	0,11786	0,976	2,34766	0,221	0,53159
	4,419344403	-2,32024159	2,0991028	0,096	0,20151	0,907	1,90389	0,432	0,906812
	3,290628952	-2,02232112	1,2683078	0,141	0,17883	0,795	1,0083	0,622	0,788887
	2,418864542	-1,63755744	0,7813071	0,182	0,1422	0,649	0,50707	0,782	0,610982
	1,808812071	-1,19449623	0,6143158	0,218	0,13392	0,476	0,29241	0,903	0,554727
	1,392896247	-0,72369344	0,6692028	0,248	0,16596	0,285	0,19072	0,99	0,662511
	1,108044115	-0,25630809	0,851736	0,27	0,22997	0,088	0,07495	1,032	0,878992
	0,909828625	0,179918231	1,0897469	0,284	0,30949	-0,106	-0,11551	1,034	1,126798
	0,769335273	0,562872679	1,332208	0,289	0,38501	-0,289	-0,38501		1,332208
	0,668066421	0,877880353	1,5459468	0,284	0,43905	-0,453	-0,70031	0,936	1,447006
	0,594112371	1,118709449	1,7128218	0,27	0,46246	-0,596	-1,02084	0,847	1,45076
	0,539687357	1,286566123	1,8262535	0,248	0,45291	-0,715	-1,30577	0,742	1,35508
	0,499614712	1,389893464	1,8895082	0,218	0,41191	-0,81	-1,5305	0,626	1,182832
	0,470404673	1,442160213	1,9125649	0,182	0,34809	-0,883	-1,68879	0,503	0,96202
	0,449691683	1,459448445	1,9091401	0,141	0,26919	-0,937	-1,78886	0,378	0,721655
	0,435890173	1,457840238	1,8937304	0,096	0,1818	-0,973	-1,8426	0,252	0,47722
	0,427985507	1,450804329	1,8787898	0,049	0,09206	-0,993	-1,86564	0,126	0,236728
	0,425411336	1,447386888	1,8727982			-1	-1,8728
	0,42400	1,450804329	1,8748043	-0,049	-0,0919	-0,993	-1,86168	-0,126	-0,23623
	0,40500	1,457840238	1,8628402	-0,096	-0,1788	-0,973	-1,81254	-0,252	-0,46944
	0,38600	1,459448445	1,8454484	-0,141	-0,2602	-0,937	-1,72919	-0,378	-0,69758
	0,36700	1,442160213	1,8091602	-0,182	-0,3293	-0,883	-1,59749	-0,503	-0,91001
	0,34800	1,389893464	1,7378935	-0,218	-0,3789	-0,81	-1,40769	-0,626	-1,08792
	0,32900	1,286566123	1,6155661	-0,248	-0,4007	-0,715	-1,15513	-0,742	-1,19875
	0,31000	1,118709449	1,4287094	-0,27	-0,3858	-0,596	-0,85151	-0,847	-1,21012
	0,29100	0,877880353	1,1688804	-0,284	-0,332	-0,453	-0,5295	-0,936	-1,09407
	0,27200	0,562872679	0,8348727	-0,289	-0,2413	-0,289	-0,24128	-1	-0,83487
	0,25300	0,179918231	0,4329182	-0,284	-0,1229	-0,106	-0,04589	-1,034	-0,44764
	0,23400	-0,25630809	-0,022308	-0,27	0,00602	0,088	-0,00196	-1,032	0,023022
	0,21500	-0,72369344	-0,508693	-0,248	0,12616	0,285	-0,14498	-0,99	0,503607
	0,19600	-1,19449623	-0,998496	-0,218	0,21767	0,476	-0,47528	-0,903	0,901642
	0,17700	-1,63755744	-1,460557	-0,182	0,26582	0,649	-0,9479	-0,782	1,142156
	0,15800	-2,02232112	-1,864321	-0,141	0,26287	0,795	-1,48214	-0,622	1,159608
	0,13900	-2,32024159	-2,181242	-0,096	0,2094	0,907	-1,97839	-0,432	0,942296
	0,12000	-2,50860291	-2,388603	-0,049	0,11704	0,976	-2,33128	-0,221	0,527881
	0,10100	-2,57313225	-2,472132				-2,47213

 

 

Рисунок-3.1. Силы, действующие в КШМ одного цилиндра двигателя ДВС

Среднее значение тангенциальной силы за цикл:

по данным теплового расчета

по площади, заключенной между кривой и осью абсцисс

Крутящие моменты

Крутящий момент одного цилиндра

Период изменения крутящего момента четырехтактного двигателя с равными интервалами между вспышками

Суммирование значений крутящих моментов всех четырех цилиндров двигателя осуществляется табличным методом (таблица 3.2.), через каждые 10 угла поворота коленчатого вала и по полученным данным строиться кривая .

Таблица 3.2

	Цилиндр	Нм
1-й	2-й	1-й	2-й
кривошипа	Нм	кривошипа	Нм	кривошипа	Нм	кривошипа	Нм
		-110,4 -199,2 -248,5 -252,05 -130,6 -126 +56,09 +35,8 +133,1 +209,8 +209,5 +189,9 +158,3 +115,4 +80,2 +63,2 +39,8		-80,2 -120,7 -138,8 -159,4 -192,4 -213,7 -216,6 -196,3 -149,8 -80,23 +2,6 +83,8 +144,6 +170,4 +156,2 +108,3 +50,1		+109,3 +186,7 +162,6 +125,7 +114,3 +136,3 +181 +232,2 +274,4 +298,2 +298,9 +279 +243,5 +198,1 +148,8 +98,3 +48,6		-48,6 -96,6 -144,1 -187,4 -224 -246,7 -249,2 -225,4 -171,8 -92,3 +4,8 +103,7 +185,7 +235 +238,9 +194,2 +108,6	0,000 -129,9 -229,8 -368,8 -473,2 -432,7 -450,1 -228,7 -153,7 +85,9 +335,47 +515,8 +656,4 +732,1 +718,9 +624,1 +464 +247,1 0,000

Рисунок-4.1. Построение крутящего момента.

Средний крутящий момент двигателя:

по данным теплового расчета

по площади, заключенной под кривой

Максимальный и минимальный крутящий моменты

Силы, действующие на шатунную шейку коленчатого вала

Для проведения расчетов результирующей силы, действующей на шатунную шейку рядного двигателя, составляем таблицу 2.3. Суммарная сила, действующая на шатунную шейку по радиусу кривошипа:

где

Результирующая сила , действующая на шатунную шейку, подсчитывается графическим сложение векторов при построении полярной диаграммы Масштаб сил на полярной диаграмме для суммарных сил Значение для различных заносят в таблицу 2.3. и по ним строят диаграмму в прямоугольных координатах.

По развернутой диаграмме определяют

где длина диаграммы, мм; площадь под кривой .