Приведение масс частей кривошипно-шатунного механизма

С учетом диаметра цилиндра, отношения , рядного расположения цилиндров и достаточно высокого значения р_z устанавливаются:

масса поршневой группы (для поршня из алюминиевого сплава принято =80 кг/м²)

 кг;

масса шатуна (для стального кованого шатуна принято  кг/м²)

кг;

масса неуравновешенных частей одного колена вала без противовесов (для литого чугунного вала принято  кг/м²)

кг.

Масса шатуна, сосредоточенная на оси поршневого пальца:

кг.

Масса шатуна, сосредоточенная на оси кривошипа:

 кг.

Массы, совершающие возвратно-поступательное движение:

кг.

Массы, совершающие вращательное движение:

 кг.

Удельные и полные силы инерции. Из таблицы переносят значения j в гр. 3 таблицы и определяют значения удельной силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс (гр. 4):

 

Мпа

 

Центробежная сила инерции вращающихся масс.

 

кН

Центробежная сила инерции вращающихся масс шатуна:

 

 кН

 

Центробежная сила инерции вращающихся масс кривошипа:

 

 кН

Удельные суммарные силы. Удельная сила (МПа), сосредоточенная на оси поршневого пальца (гр. 5):  

Удельная нормальная сила (МПа) . Значения tgβ определяют для λ=0,285 по таблице и заносят в гр. 6, а значения p_N — в гр. 7.

Удельная сила (МПа), действующая вдоль шатуна (гр. 9):

 

 

Удельная сила (МПа), действующая по радиусу кривошипа (гр. 11):

 

 

Удельная (гр.13) и полная (гр.14) тангенциальные силы (МПа и кН):

 

 и

 

По данным таблицы строят графики изменения удельных сил p_j, p, p_s, p_N, p_K и р_T в зависимости от изменения угла поворота коленчатого вала φ.

Среднее значение тангенциальной силы за цикл:

по данным теплового расчета

 

Н;

Крутящие моменты. Крутящий момент одного цилиндра

 

Н·м

 

Период изменения крутящего момента четырехтактного двигателя с равными интервалами между вспышками

Суммирование значений крутящих моментов всех четырех цилиндров двигателя осуществляется табличным методом через каждые 10° угла поворота коленчатого вала и по полученным данным строится кривая М_кр в масштабе М_М= 10 Н·м в мм.

Средний крутящий момент двигателя:

По данным теплового расчета

 

 Н·м;

 

Максимальный и минимальный крутящие моменты (рис. 10.2, д)

M_кp.max=500 Н·м; М_кр.min= -212 Н·м.

Графики динамического расчёта карбюраторного двигателя:

 

 

 

 

 

φ°	Цилиндры								Мкр.ц, Н·м
	1-й		2-й		3-й		4-й
	φ° криво- шипа	Мкр.ц, Н·м	φ° криво- шипа	Мкр.ц, Н·м	φ° криво- шипа	Мкр.ц, Н·м	φ° криво- шипа	Мкр.ц, Н·м
0	0	0	180	0	360	0	540	0	0
30	30	-180	210	-75	390	240	570	-78	-93
60	60	-103	240	-133	420	161	600	-137	-212
90	90	77	270	-84	450	221	630	-83	131
120	120	132	300	71	480	199	660	97	499
150	150	75	330	90	510	97	690	176	438
180	180	0	360	0	540	0	720	0	0

 

ВЫВОД: Вследствие применения новых более лёгких конструкционных материалов мы получили улучшенные параметры сил и моментов, действующих на кривошипно-шатунный механизм. После чего можно предположить, что повысится степень уравновешенности двигателя.

 

Конструирование и расчёт на прочность деталей двигателя