Динамический расчет кривошипно – шатунного механизма

2.2.1 Силы давления газов

Силы давления газов определяются для каждого угла поворота коленчатого вала по свернутой индикаторной диаграмме путем перестроения её в развернутую по методу профессора Ф.А. Брикса.

Определим поправку Брикса в масштабе, Δ _Б:

(78)

На свернутой индикаторной диаграмме для определения положения кривошипа коленчатого вала определяется длина отрезка от линии атмосферного давления до линии рассматриваемого процесса (впуска, сжатия, расширения, выпуска), а затем отрезок переносится на развернутую диаграмму и откладывается на вертикали соответствующего угла поворота коленчатого вала. Полученные точки индикаторной диаграммы соединяются сплошной линией.

По развернутой индикаторной диаграмме через каждые 10⁰ угла поворота кривошипа определяются значения р_Г, которые заносят во вторую графу сводной таблицы динамического расчета КШМ.

Определим площадь поршня, F_П, м:

(79)

2.2.2 Приведение масс частей кривошипно – шатунного механизма

Определим величину массы, совершающей возвратно – поступательные движения, m_j, кг:

	(80)

,

где, т_П – масса поршня, кг;

т_ШП - масса шатунной группы, сосредоточенной на оси поршневого пальца;

	(81)

,

где: т_Ш – масса шатунной группы, кг;

Определим величину массы, совершающей вращательное движения, m_r, кг:

(82)

,

где, т_К – неуравновешенная масса коленчатого вала, кг;

т_ШК - масса шатунной группы, сосредоточенной на оси кривошипа;

	(83)

,

2.2.3 Силы инерции

Определим удельную силу инерции в зависимости от угла поворота коленчатого вала, р_j, МПа:

(84)

Остальные расчеты аналогичны. Результаты сводим в таблицу 3.

2.2.4 Суммарные силы, действующие в кривошипно – шатунном механизме

Определим удельную суммарную силу, сосредоточенную на оси поршневого пальца, р, МПа:

(85)

Остальные расчеты аналогичны. Результаты сводим в таблицу 3.

Определим удельную нормальную силу, действующую на стенки цилиндра, p_N, МПа:

(86)

,

где: β – угол поворота шатуна относительно оси цилиндра;

	(87)

Остальные расчеты аналогичны. Результаты сводим в таблицу 3.

Определим удельную силу, действующую по оси шатуна, p_S, МПа:

(88)

Остальные расчеты аналогичны. Результаты сводим в таблицу 3.

Определим удельную радиальную силу, направленную по радиусу кривошипа, р_К, МПа:

(89)

Остальные расчеты аналогичны. Результаты сводим в таблицу 3.

Определим тангенциальную силу, р_Т, МПа:

(90)

Остальные расчеты аналогичны. Результаты сводим в таблицу 3.

Определим крутящий момент одного цилиндра, М_крц, Н·м:

(91)

,

где: Т – тангенциальная сила;

	(92)

Остальные расчеты аналогичны. Результаты сводим в таблицу 3.

Таблица 3 – Динамический расчет КШМ двигателя

Продолжение таблицы 3

2.2.5 Диаграмма суммарного крутящего момента

Величина и характер крутящих моментов по углу ПКВ для всех цилиндров двигателя одинаковы, поэтому для определения суммарного крутящего момента достаточно иметь кривую крутящего момента одного цилиндра. При построении кривой суммарного крутящего момента М_кр многоцилиндрового двигателя суммируют кривые моментов каждого цилиндра, сдвигая одну кривую относительно другой на угловой интервал Θ, соответствующий интервалу между рабочими ходами в отдельных цилиндрах.

Определим угловой интервал Θ:

(93)

,

где: i – число цилиндров двигателя;

Определим крутящий момент двигателя на номинальном режиме работы, М_кр, Н·м:

(94)

Таблица 4 – Расчет крутящего момента двигателя

Заключение

Результатом выполнения курсового проекта стало закрепление и конкретизация знаний по специальности, умение выполнять тепловой и динамический расчет двигателя внутреннего сгорания.

Проведя необходимый расчет, можно сделать вывод, что данный двигатель внутреннего сгорания полностью подходит для использования его в реальности.

Познавательные статьи:



Техника прыжка в длину с разбега

Тактические действия в защите

История Олимпийских игр

История развития права интеллектуальной собственности