Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Кинематика кривошипно-шатунного механизма

Поиск

Расчет кинематики кривошипно-шатунного механизма двигателя внутреннего сгорания заключается в определении пути, скорости и ускорения поршня. При расчете допускается, что вращение коленвала происходит с постоянной угловой скоростью ω (в действительности вследствие постоянно меняющихся сил давления газов действующих на поршень, сил инерции и упругой деформации коленвала). Такое допущение принимается в целях упрощения расчетов, так как в данном случае можно рассматривать все параметры кинематики кривошипно-шатунного механизма в виде функциональной зависимости от угла поворота коленвала, значение которого будет пропорционально времени.

 

Рисунок 5 – Внешняя скоростная характеристика

карбюраторного двигателя

0,96 0,94 0,92
ηV
500 1000 1500об/мин2500
α
 
g е  
г/кВ·ч
 
 
g е  
G т  
кг/ч
G т  
ηV
N e  
М e  
М i  
М  
  H·м

       
 
n
   
 

 


Рисунок 6 – Внешняя скоростная характеристика дизеля

В настоящее время в автомобильных двигателях могут применяться как центральные, так и дезаксиальные кривошипно-шатунные механизмы. Основные обозначения элементов таких механизмов в соответствии с рисунком 7, где - текущие значения хода поршня, - угол поворота коленвала, град; - угол отклонения оси шатуна от вертикальной оси цилиндра, град; - угловая скорость коленвала, с-1; R - радиус кривошипа, м; Lш - длина шатуна, м; - отношение радиуса кривошипа к длине шатуна.

Рисунок 7 - Схема кривошипно-шатунных механизмов:

а — центрального; 6 — смещенного (дезаксиального)

Дезаксиальный кривошипно-шатунный механизм, кроме того, характеризуется также коэффициентом дезаксиальности , где а - величина смещения оси цилиндра.

Расчетное значение величины для автотракторных двигателей обычно принимается в пределах = 0,25–0,3.

Вследствие малого влияния значения коэффициента дезаксиальности на значения пути, скорости и ускорения поршня, расчет этих параметров для дезаксиального кривошипно-шатунного механизма выполняется по формулам, применяемым для двигателя с центральным кривошипно-шатунным механизмом:

[мм]; (87)

[м/с]; (88)

[м/с2], (89)

где R – радиус кривошипа, мм;

ω – угловая скорость коленвала двигателя, с-1;

ω= ;

λш – отношение длины кривошипа к длине шатуна (берется из исходных данных).

Таблица 8

, град Числовые значения при , град
=0,25 =0,27 =0,29 =0,31
  0,0000 0,0000 0,0000 0,0000  
  0,1653 0,1670 0,1703 0,1720  
  0,5938 0,6013 0,6080 0,6163  
  1,1250 1,1355 1,1450 1,1550  
  1,5938 1,6013 1,6008 1,6163  
  1,0973 1,0998 1,9023 1,9040  
  2,0000 2,0000 2,0000 2,0000  

Таблица 9

, град Знак Числовые значения при Знак , град
=0,25 =0,27 =0,29 =0,31
  + 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 -  
  + 0,6083 0,6169 0,6256 0,6342 -  
  + 0,9743 0,9829 0,9916 1,0002 -  
  + 1,0000 1,0000 1,0000 1,0000 -  
  + 0,7577 0,7491 0,7404 0,7318 -  
  + 0,3917 0,3831 0,3744 0,3658 -  
  + 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 -  

 

Значения тригонометрических функций для различных значений и приведены в [l] и в таблицах 8,9 и 10. Для определения значений величин , , при других значениях и , чем указаны в данных таблицах, применяют метод линейной интерполяции. Для курсового проекта рекомендуется величина шага по углу поворота коленвала =30°. Определив значения величины , , для угла поворота коленвала в интервале = 0 - 7200, их заносят в таблицу 11.

Таблица 10

, град Знак Числовые значения при Знак , град
=0,25 =0,27 =0,29 =0,31
  + 1,25 1,27 1,29 1,31 +  
  + 0,9910 1,0010 1,0110 1,021 +  
  + 0,3750 0,3650 0,3550 0,3450 +  
  - 0,2500 0,2700 0,2900 0,3100 -  
  - 0,6254 0,6350 0,6450 0,6550 -  
  - 0, 7410 0,7310 0,7210 0,7110 -  
  - 0,7500 0,7300 0,7100 0,6900 -  

Таблица 11

, град Sx, м Vx, м/с Jx, м/с2
  0,0000   0,0000   +1,265 +16310
  +0,1671 5,8 +0,6148 +13 +0,9985 +12870
  0,0000   0,0000   +1,265 +16310

По этим значениям на миллиметровке формата А4 строят графики зависимости , , . Общий вид этих графиков в соответствии с рисунками 8, 9 и 10.

 

 

 

 

а) - аналитический метод;

б) - графический метод по схеме кривошипно-шатунного механизма;

в) - метод сложения скоростей первого и второго порядков

 

Рисунок 8 - Построение кривых скорости поршня

 

 

 

 

а — аналитический метод;

б — метод Ф. А. Брикса;

в — метод сложения перемещений первого и второго порядков

Рисунок 9 - Построение кривых перемещения поршня

 

а — аналитический метод;

б — метод касательных;

в — метод сложения гармоник первого и второго порядков

Рисунок 10 - Построение кривых ускорения поршня



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2016-12-17; просмотров: 370; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.145.44.46 (0.006 с.)