Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма



 

Силовой анализ:

Масса поршня Mп=0.397 кг;

Масса шатуна Mш=1.422 кг;

Масса кривошипа Mк' =3.35 кг;

Диаметр цилиндра D=78мм;

Радиус кривошипа R=41 мм;

Длина шатуна L=164 мм;

Расстояние от центра поршневой головки до центра масс шатуна

Lшп=131.35 мм;

Расстояние от центра шейки до центра масс кривошипа ρ =18.57 мм;

Площадь поршня:

 

= =0.004778 м2.                             (4.1)

 

Приведенная масса поршня:

 

=0.678 кг.                   (4.2)

 

    Приведенная масса кривошипа:

 

=2.658 кг.               (4.3)

  а – инерционные и газовые силы; б – суммарные силы. Рисунок 4.1 – Схема сил в кривошипно-шатунном механизме


Сила давления газов на поршень:

 

.                                       (4.4)

 

    Сила инерции поршня первого порядка:

 

.                                   (4.5)

 

Сила инерции поршня второго порядка:

 

.                                        (4.6)

 

Сила инерции поршня порядка:

 

.                                       (4.7)

 

Суммарная сила, действующая на поршень:

 

.                                          (4.8)

 

Угол наклона шатуна:

.                        (4.9)

 

    Нормальная составляющая силы, действующей на поршень:\

 

.                        (4.10)

 

Продольная составляющая силы, действующей на поршень:

 

.                                (4.11)

Радиальная сила кривошипа:

.                 (4.12)

Тангенциальная сила кривошипа:

 

.                                (4.13)

Сила инерции кривошипа:

 

.                  (4.14)

 

Результаты расчетов заносим в таблицу 4.1.

Таблица 4.1– Результаты расчётов

j

q

Fг

F j1

F j2

F j

Fj

b

Fn

Fs

Fr

Ft

градусы

МПа

кН

кН

кН

кН

кН

градусы

кН

кН

кН

кН

0

0,100

0,000

-7,625

-1,906

-9,531

-9,531

0,00

0,00

-9,53

-9,53

0,00

10

0,089

-0,053

-7,509

-1,791

-9,301

-9,353

2,49

-0,41

-9,36

-9,14

-2,02

20

0,086

-0,069

-7,165

-1,460

-8,626

-8,695

4,91

-0,75

-8,73

-7,92

-3,67

30

0,085

-0,072

-6,604

-0,953

-7,557

-7,628

7,18

-0,96

-7,69

-6,13

-4,65

40

0,085

-0,072

-5,841

-0,331

-6,172

-6,244

9,25

-1,02

-6,33

-4,13

-4,79

50

0,085

-0,072

-4,901

0,331

-4,570

-4,642

11,04

-0,91

-4,73

-2,29

-4,14

60

0,085

-0,072

-3,813

0,953

-2,859

-2,931

12,50

-0,65

-3,00

-0,90

-2,86

70

0,085

-0,072

-2,608

1,460

-1,148

-1,219

13,59

-0,29

-1,25

-0,14

-1,25

80

0,085

-0,072

-1,324

1,791

0,467

0,395

14,25

0,10

0,41

-0,03

0,41

90

0,085

-0,072

0,000

1,906

1,906

1,834

14,48

0,47

1,89

-0,47

1,83

100

0,085

-0,072

1,324

1,791

3,115

3,044

14,25

0,77

3,14

-1,29

2,86

110

0,085

-0,072

2,608

1,460

4,068

3,996

13,59

0,97

4,11

-2,27

3,43

120

0,085

-0,072

3,813

0,953

4,766

4,694

12,50

1,04

4,81

-3,25

3,54

130

0,085

-0,072

4,901

0,331

5,232

5,161

11,04

1,01

5,26

-4,09

3,31

140

0,085

-0,072

5,841

-0,331

5,510

5,438

9,25

0,89

5,51

-4,74

2,82

150

0,085

-0,072

6,604

-0,953

5,650

5,579

7,18

0,70

5,62

-5,18

2,18

160

0,085

-0,072

7,165

-1,460

5,705

5,633

4,91

0,48

5,65

-5,46

1,47

170

0,085

-0,072

7,509

-1,791

5,718

5,646

2,49

0,25

5,65

-5,60

0,74

180

0,085

-0,072

7,625

-1,906

5,719

5,647

0,00

0,00

5,65

-5,65

0,00

190

0,086

-0,069

7,509

-1,791

5,718

5,649

-2,49

-0,25

5,65

-5,61

-0,74

200

0,087

-0,060

7,165

-1,460

5,705

5,645

-4,91

-0,48

5,67

-5,47

-1,48

210

0,091

-0,044

6,604

-0,953

5,650

5,606

-7,18

-0,71

5,65

-5,21

-2,19

220

0,096

-0,020

5,841

-0,331

5,510

5,490

-9,25

-0,89

5,56

-4,78

-2,84

230

0,103

0,014

4,901

0,331

5,232

5,246

-11,04

-1,02

5,34

-4,16

-3,36

240

0,113

0,061

3,813

0,953

4,766

4,826

-12,50

-1,07

4,94

-3,34

-3,64

250

0,126

0,125

2,608

1,460

4,068

4,194

-13,59

-1,01

4,31

-2,39

-3,59

260

0,145

0,215

1,324

1,791

3,115

3,331

-14,25

-0,85

3,44

-1,41

-3,13

270

0,171

0,342

0,000

1,906

1,906

2,248

-14,48

-0,58

2,32

-0,58

-2,25

280

0,209

0,523

-1,324

1,791

0,467

0,990

-14,25

-0,25

1,02

-0,08

-1,02

290

0,266

0,791

-2,608

1,460

-1,148

-0,357

-13,59

0,09

-0,37

-0,04

0,36

300

0,351

1,200

-3,813

0,953

-2,859

-1,660

-12,50

0,37

-1,70

-0,51

1,62

310

0,486

1,845

-4,901

0,331

-4,570

-2,726

-11,04

0,53

-2,78

-1,34

2,43

320

0,706

2,895

-5,841

-0,331

-6,172

-3,278

-9,25

0,53

-3,32

-2,17

2,52

330

1,067

4,619

-6,604

-0,953

-7,557

-2,938

-7,18

0,37

-2,96

-2,36

1,79

Продолжение таблицы 4.1

340

1,624

7,280

-7,165

-1,460

-8,626

-1,345

-4,91

0,12

-1,35

-1,22

0,57

350

2,293

10,479

-7,509

-1,791

-9,301

1,178

-2,49

-0,05

1,18

1,15

-0,26

360

3,165

14,647

-7,625

-1,906

-9,531

5,115

0,00

0,00

5,12

5,12

0,00

370

9,555

45,180

-7,509

-1,791

-9,301

35,879

2,49

1,56

35,91

35,06

7,77

380

6,977

32,859

-7,165

-1,460

-8,626

24,234

4,91

2,08

24,32

22,06

10,24

390

4,758

22,256

-6,604

-0,953

-7,557

14,700

7,18

1,85

14,82

11,80

8,95

400

3,266

15,129

-5,841

-0,331

-6,172

8,957

9,25

1,46

9,08

5,92

6,87

410

2,325

10,633

-4,901

0,331

-4,570

6,062

11,04

1,18

6,18

2,99

5,40

420

1,729

7,783

-3,813

0,953

-2,859

4,923

12,50

1,09

5,04

1,52

4,81

430

1,341

5,928

-2,608

1,460

-1,148

4,780

13,59

1,16

4,92

0,55

4,89

440

1,080

4,683

-1,324

1,791

0,467

5,150

14,25

1,31

5,31

-0,39

5,30

450

0,900

3,823

0,000

1,906

1,906

5,729

14,48

1,48

5,92

-1,48

5,73

460

0,773

3,214

1,324

1,791

3,115

6,329

14,25

1,61

6,53

-2,68

5,95

470

0,681

2,775

2,608

1,460

4,068

6,844

13,59

1,65

7,04

-3,89

5,87

480

0,614

2,455

3,813

0,953

4,766

7,221

12,50

1,60

7,40

-5,00

5,45

490

0,565

2,221

4,901

0,331

5,232

7,454

11,04

1,45

7,59

-5,91

4,78

500

0,504

1,930

5,841

-0,331

5,510

7,441

9,25

1,21

7,54

-6,48

3,85

510

0,504

1,931

6,604

-0,953

5,650

7,582

7,18

0,96

7,64

-7,04

2,96

520

0,487

1,851

7,165

-1,460

5,705

7,556

4,91

0,65

7,58

-7,32

1,98

530

0,450

1,672

7,509

-1,791

5,718

7,390

2,49

0,32

7,40

-7,33

0,97

540

0,287

0,895

7,625

-1,906

5,719

6,614

0,00

0,00

6,61

-6,61

0,00

550

0,160

0,287

7,509

-1,791

5,718

6,005

-2,49

-0,26

6,01

-5,96

-0,79

560

0,105

0,024

7,165

-1,460

5,705

5,729

-4,91

-0,49

5,75

-5,55

-1,50

570

0,100

0,000

6,604

-0,953

5,650

5,650

-7,18

-0,71

5,70

-5,25

-2,21

580

0,100

0,000

5,841

-0,331

5,510

5,510

-9,25

-0,90

5,58

-4,80

-2,85

590

0,100

0,000

4,901

0,331

5,232

5,232

-11,04

-1,02

5,33

-4,15

-3,35

600

0,100

0,000

3,813

0,953

4,766

4,766

-12,50

-1,06

4,88

-3,30

-3,60

610

0,100

0,000

2,608

1,460

4,068

4,068

-13,59

-0,98

4,19

-2,32

-3,49

620

0,100

0,000

1,324

1,791

3,115

3,115

-14,25

-0,79

3,21

-1,32

-2,93

630

0,100

0,000

0,000

1,906

1,906

1,906

-14,48

-0,49

1,97

-0,49

-1,91

640

0,100

0,000

-1,324

1,791

0,467

0,467

-14,25

-0,12

0,48

-0,04

-0,48

650

0,100

0,000

-2,608

1,460

-1,148

-1,148

-13,59

0,28

-1,18

-0,13

1,17

660

0,100

0,000

-3,813

0,953

-2,859

-2,859

-12,50

0,63

-2,93

-0,88

2,79

670

0,100

0,000

-4,901

0,331

-4,570

-4,570

-11,04

0,89

-4,66

-2,25

4,07

680

0,100

0,000

-5,841

-0,331

-6,172

-6,172

-9,25

1,00

-6,25

-4,08

4,74

690

0,100

0,000

-6,604

-0,953

-7,557

-7,557

-7,18

0,95

-7,62

-6,07

4,60

700

0,100

0,000

-7,165

-1,460

-8,626

-8,626

-4,91

0,74

-8,66

-7,85

3,65

710

0,100

0,000

-7,509

-1,791

-9,301

-9,301

-2,49

0,40

-9,31

-9,09

2,01

720

0,100

0,000

-7,625

-1,906

-9,531

-9,531

0,00

0,00

-9,53

-9,53

0,00

 


 

а – силы, действующие на поршень; б – нормальная и продольная силы; в – радиальная и тангенциальная силы. Рисунок 4.2 – Графики динамического расчета двигателя.


 


Крутящий момент двигателя

Крутящий момент цилиндра:

 

,                                             (5.1)

 

Таблица 5.1 – Результаты крутящего момента двигателя

j

Цилиндры

Т S

1-ый

2-й

4-й

3-й

j

T1

j

Т2

j

Т3

j

Т4

градусы

градусы

Нм

градусы

Нм

градусы

Нм

градусы

Нм

Нм

0

0

0,0

180

0,0

360

0,0

540

0,0

0,0

10

10

-83,0

190

-30,3

370

318,4

550

-32,2

172,9

20

20

-150,7

200

-60,5

380

420,0

560

-61,4

147,4

30

30

-190,5

210

-89,8

390

367,1

570

-90,6

-3,8

40

40

-196,5

220

-116,6

400

281,9

580

-117,0

-148,3

50

50

-169,7

230

-137,8

410

221,6

590

-137,4

-223,3

60

60

-117,4

240

-149,4

420

197,2

600

-147,5

-217,2

70

70

-51,1

250

-147,4

430

200,4

610

-143,0

-141,0

80

80

16,7

260

-128,5

440

217,3

620

-120,2

-14,7

90

90

75,2

270

-92,2

450

234,9

630

-78,2

139,8

100

100

117,4

280

-41,8

460

244,1

640

-19,7

300,0

110

110

140,4

290

14,9

470

240,5

650

48,1

444,0

120

120

145,3

300

66,5

480

223,6

660

114,5

549,9

130

130

135,5

310

99,6

490

195,8

670

167,0

598,0

140

140

115,5

320

103,1

500

158,0

680

194,2

570,9

150

150

89,4

330

73,4

510

121,5

690

188,7

473,0

160

160

60,4

340

23,3

520

81,0

700

149,5

314,1

170

170

30,3

350

-10,5

530

39,6

710

82,5

142,0

180

180

0,0

360

0,0

540

0,0

720

0,0

0,0

 

По данным таблицы получить значения:

Максимальный крутящий момент, Tmax=598 Нм;

Минимальный крутящий момент, Tmin=-223,3 Нм;

Среднее значение крутящего момента, Tср =172,4 Нм;

Коэффициент неравномерности крутящего момента:

 

=4,8.                                         (5.2)

 

Эффективный крутящий момент:

 

=147,9 Н*м.                                          (5.3)

 

Найденное значение сравнивается с эффективным крутящим моментом внешней скоростной характеристики двигателя при номинальной частоте вращения коленчатого вала:

=17%.                        (5.4)

 

Избыточная работа крутящего момента, Lизб=356,6  Дж;

Коэффициент неравномерности хода, δ=0.01.

                                              

Необходимый момент инерции движущихся масс:

 

=0,1301 кг*м2.                         (5.5)

Рисунок 5.1 – График крутящего момента  

 


Силы, действующие на шейки коленчатого вала

Рисунок 6.1 – Силы, действующие на: а – шатунную шейку вала; б – колено вала

 

Сила, действующая на шатунную шейку в системе координат, связанной с шейкой:

.                                   (6.1)

 

Проекция этой силы на горизонтальную ось:

 

.                   (6.2)

 

Проекция этой силы на вертикальную ось:

 

.                                     (6.3)

 

Порядок работы цилиндров 1-3-4-2.

Проекции силы, действующей на 1(5) коренную шейку Fк(1)x и Fк(1)y:

 

,                                     (6.4)

.                                     (6.5)

 

Проекции силы, действующей на 2(4) коренную шейку Fк(2)x и Fк(2)y:

 

,                               (6.6)

.                               (6.7)

 

Проекции силы, действующей на 3 коренную шейку Fк(3)x и Fк(3)y:

 

,                               (6.8)

.                               (6.9)

 

Среднее значение силы, действующей на 3 коренную шейку F(3)ср:

 

.                   (6.10)

 

Угловая скорость коленчатого вала, ω=524 об/мин;

Масса противовеса, m= 1,2217 кг;

Радиус установки противовеса, r= 47,9 мм.

Параметры противовеса:

=0,0585                              (6.11)

 

Дисбаланс:

=0,0585.                            (6.12)

 

    Результаты расчетов записываем в таблицу 6.1.

Таблица 6.1 - Результаты расчётов действующих сил

j

Fшx

Fшy

Fш

Fк(1)x

Fк(1)y

Fк(1)

Fк(2)x

Fк(2)y

Fк(2)

Fк(3)x

Fк(3)y

Fк(3)

градусы

кН

кН

кН

кН

кН

кН

кН

кН

кН

кН

кН

кН

0

0,00

39,41

39,41

0,00

19,70

19,70

0,00

1,94

1,94

0,00

-36,01

36,01

10

-2,02

39,02

39,07

-1,01

19,51

19,53

-0,64

1,77

1,88

0,76

-35,66

35,67

20

-3,67

37,79

37,97

-1,84

18,90

18,98

-1,10

1,22

1,64

1,49

-35,39

35,42

30

-4,65

36,00

36,30

-2,32

18,00

18,15

-1,23

0,46

1,31

2,20

-35,11

35,17

40

-4,79

34,01

34,34

-2,40

17,00

17,17

-0,97

-0,33

1,03

2,85

-34,67

34,78

50

-4,14

32,17

32,43

-2,07

16,08

16,22

-0,39

-0,93

1,01

3,36

-34,03

34,19

60

-2,86

30,78

30,91

-1,43

15,39

15,46

0,39

-1,22

1,28

3,62

-33,20

33,39

70

-1,25

30,02

30,04

-0,62

15,01

15,02

1,17

-1,12

1,62

3,54

-32,23

32,42

80

0,41

29,91

29,91

0,20

14,95

14,95

1,77

-0,69

1,90

3,03

-31,24

31,39

90

1,83

30,35

30,41

0,92

15,17

15,20

2,04

-0,05

2,04

2,08

-30,41

30,48

100

2,86

31,17

31,30

1,43

15,58

15,65

1,94

0,61

2,03

0,75

-29,93

29,94

110

3,43

32,15

32,33

1,71

16,08

16,17

1,53

1,12

1,89

-0,77

-29,96

29,97

120

3,54

33,12

33,31

1,77

16,56

16,66

0,96

1,37

1,67

-2,21

-30,57

30,65

130

3,31

33,96

34,13

1,65

16,98

17,06

0,44

1,37

1,44

-3,25

-31,68

31,84

140

2,82

34,61

34,73

1,41

17,31

17,36

0,15

1,28

1,29

-3,63

-33,00

33,20

150

2,18

35,06

35,13

1,09

17,53

17,56

0,20

1,41

1,43

-3,20

-34,09

34,24

160

1,47

35,34

35,37

0,74

17,67

17,68

0,45

2,12

2,16

-2,11

-34,41

34,48

170

0,74

35,48

35,49

0,37

17,74

17,74

0,50

3,38

3,41

-0,88

-33,84

33,86

180

0,00

35,52

35,52

0,00

17,76

17,76

0,00

5,38

5,38

0,00

-32,08

32,08

190

-0,74

35,48

35,49

-0,37

17,74

17,74

-4,25

20,33

20,77

-2,87

-16,91

17,16

Продолжение таблицы 6.1

200

-1,48

35,35

35,38

-0,74

17,67

17,69

-5,86

13,77

14,96

-3,28

-22,80

23,04

210

-2,19

35,08

35,15

-1,10

17,54

17,58

-5,57

8,51

10,17

-2,15

-27,04

27,12

220

-2,84

34,66

34,77

-1,42

17,33

17,39

-4,86

5,35

7,23

-1,04

-28,98

29,00

230

-3,36

34,03

34,20

-1,68

17,02

17,10

-4,38

3,57

5,65

-0,63

-29,53

29,53

240

-3,64

33,22

33,42

-1,82

16,61

16,71

-4,23

2,43

4,87

-0,97

-29,57

29,59

250

-3,59

32,26

32,46

-1,80

16,13

16,23

-4,24

1,47

4,49

-1,82

-29,67

29,73

260

-3,13

31,29

31,44

-1,57

15,64

15,72

-4,22

0,51

4,25

-2,85

-30,09

30,22

270

-2,25

30,46

30,54

-1,12

15,23

15,27

-3,99

-0,45

4,01

-3,78

-30,85

31,08

280

-1,02

29,95

29,97

-0,51

14,98

14,98

-3,49

-1,30

3,72

-4,41

-31,86

32,17

290

0,36

29,92

29,92

0,18

14,96

14,96

-2,75

-1,93

3,36

-4,65

-32,96

33,29

300

1,62

30,39

30,43

0,81

15,19

15,22

-1,92

-2,24

2,95

-4,50

-34,00

34,30

310

2,43

31,22

31,32

1,21

15,61

15,66

-1,17

-2,28

2,56

-4,04

-34,87

35,11

320

2,52

32,04

32,14

1,26

16,02

16,07

-0,67

-2,16

2,26

-3,34

-35,48

35,64

330

1,79

32,24

32,29

0,89

16,12

16,14

-0,59

-2,34

2,41

-2,57

-35,99

36,08

340

0,57

31,10

31,11

0,28

15,55

15,55

-0,70

-3,05

3,13

-1,72

-36,27

36,31

350

-0,26

28,72

28,73

-0,13

14,36

14,36

-0,61

-4,24

4,29

-0,85

-36,34

36,35

360

0,00

24,76

24,76

0,00

12,38

12,38

0,00

-5,86

5,86

0,00

-36,01

36,01

370

7,77

-5,19

9,34

3,88

-2,59

4,67

4,28

-20,51

20,95

0,76

-35,66

35,67

380

10,24

7,82

12,88

5,12

3,91

6,44

5,87

-13,81

15,00

1,49

-35,39

35,42

390

8,95

18,07

20,17

4,48

9,04

10,08

5,58

-8,53

10,19

2,20

-35,11

35,17

400

6,87

23,95

24,92

3,44

11,98

12,46

4,86

-5,36

7,24

2,85

-34,67

34,78

410

5,40

26,89

27,42

2,70

13,44

13,71

4,38

-3,57

5,65

3,36

-34,03

34,19

420

4,81

28,36

28,77

2,40

14,18

14,38

4,20

-2,41

4,84

3,62

-33,20

33,39

430

4,89

29,33

29,73

2,44

14,66

14,87

4,19

-1,43

4,43

3,54

-32,23

32,42

440

5,30

30,27

30,73

2,65

15,14

15,37

4,11

-0,46

4,14

3,03

-31,24

31,39

450

5,73

31,36

31,87

2,86

15,68

15,94

3,82

0,49

3,85

2,08

-30,41

30,48

460

5,95

32,56

33,10

2,98

16,28

16,55

3,22

1,32

3,48

0,75

-29,93

29,94

470

5,87

33,77

34,28

2,93

16,89

17,14

2,35

1,88

3,01

-0,77

-29,96

29,97

480

5,45

34,87

35,30

2,73

17,44

17,65

1,33

2,06

2,45

-2,21

-30,57

30,65

490

4,78

35,78

36,10

2,39

17,89

18,05

0,35

1,83

1,86

-3,25

-31,68

31,84

500

3,85

36,35

36,56

1,93

18,18

18,28

-0,44

1,20

1,28

-3,63

-33,00

33,20

510

2,96

36,92

37,04

1,48

18,46

18,52

-0,82

0,49

0,95

-3,20

-34,09

34,24

520

1,98

37,20

37,25

0,99

18,60

18,63

-0,84

-0,26

0,88

-2,11

-34,41

34,48

530

0,97

37,21

37,22

0,48

18,61

18,61

-0,52

-0,88

1,02

-0,88

-33,84

33,86

540

0,00

36,49

36,49

0,00

18,25

18,25

0,00

-1,46

1,46

0,00

-32,08

32,08

550

-0,79

35,83

35,84

-0,39

17,92

17,92

0,62

-1,59

1,71

-2,87

-16,91

17,16

560

-1,50

35,43

35,46

-0,75

17,71

17,73

1,09

-1,18

1,61

-3,28

-22,80

23,04

570

-2,21

35,13

35,19

-1,10

17,56

17,60

1,22

-0,44

1,30

-2,15

-27,04

27,12

580

-2,85

34,67

34,79

-1,43

17,34

17,40

0,97

0,33

1,02

-1,04

-28,98

29,00

590

-3,35

34,02

34,19

-1,68

17,01

17,09

0,39

0,93

1,01

-0,63

-29,53

29,53

600

-3,60

33,17

33,37

-1,80

16,59

16,68

-0,37

1,20

1,25

-0,97

-29,57

29,59

610

-3,49

32,19

32,38

-1,74

16,10

16,19

-1,12

1,09

1,56

-1,82

-29,67

29,73

620

-2,93

31,20

31,33

-1,47

15,60

15,67

-1,67

0,65

1,79

-2,85

-30,09

30,22

630

-1,91

30,37

30,43

-0,95

15,18

15,21

-1,87

0,01

1,87

-3,78

-30,85

31,08

640

-0,48

29,91

29,92

-0,24

14,96

14,96

-1,67

-0,63

1,79

-4,41

-31,86

32,17

650

1,17

30,01

30,03

0,59

15,00

15,02

-1,13

-1,07

1,55

-4,65

-32,96

33,29

660

2,79

30,76

30,88

1,40

15,38

15,44

-0,38

-1,18

1,24

-4,50

-34,00

34,30

670

4,07

32,13

32,39

2,04

16,07

16,19

0,38

-0,92

0,99

-4,04

-34,87

35,11

680

4,74

33,96

34,29

2,37

16,98

17,14

0,96

-0,33

1,01

-3,34

-35,48

35,64

690

4,60

35,94

36,24

2,30

17,97

18,12

1,21

0,44

1,29

-2,57

-35,99

36,08

700

3,65

37,73

37,90

1,82

18,86

18,95

1,09

1,20

1,62

-1,72

-36,27

36,31

Продолжение таблицы 6.1

710

2,01

38,97

39,02

1,01

19,48

19,51

0,64

1,74

1,86

-0,85

-36,34

36,35

720

0,00

39,41

39,41

0,00

19,70

19,70

0,00

1,94

1,94

0,00

-36,01

36,01

 

Параметры, которые устанавливаются на 1, 3 и 5 коренные шейки коленчатого вала определяются методом последовательных приближений.

Среднее значение силы, действующей на 3 коренную шейку, F(3)ср =32,08 Н Дисбаланс, mxr = 0,0585 кг м, что соответствует требуемому.

Рисунок 6.1 – Сила,  действующая на шатунную шейку в системе координат, связанной с шейкой


    а – сила, действующая на 1(5) коренную шейку; б – сила, действующая на 2(4) коренную шейку; в – сила, действующая на 3 коренную шейку. Рисунок 6.2 – Полярная диаграмма сил, действующих на коренные шейки.                                              

7. Набегающие моменты

 


Набегающий крутящий момент, действующий на 1 коренную шейку коленчатоuо вала, Tк1 =0 нМ;

Набегающий крутящий момент, действующий на 2 коренную шейку коленчатого вала Tк2:

,                                     (7.1)

 

Набегающий крутящий момент, действующий на 3 коренную шейку коленчатого вала Tк3:

  ,                                         (7.2)

 

Набегающий крутящий момент, действующий на 4 коренную шейку коленчатого вала Tк4:

  ,                                 (7.3)

 

Набегающий крутящий момент, действующий на 5 коренную шейку коленчатого вала Tк5:

  ,                                          (7.4)

.                        (7.5)

 

Результаты расчетов записаны в таблицу 7.1

Таблица – 7.1 Результаты расчётов набегающих моментов

j

T1

Т2

Т3

Т4

Т S

Tк2

Tк3

Tк4

Tк5

градусы

Нм

Нм

Нм

Нм

Нм

Нм

Нм

Нм

Нм

0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

10

-83,0

-30,3

-32,2

318,4

172,9

-83,0

-113,3

-145,5

172,9

20

-150,7

-60,5

-61,4

420,0

147,4

-150,7

-211,2

-272,6

147,4

30

-190,5

-89,8

-90,6

367,1

-3,8

-190,5

-280,4

-370,9

-3,8

40

-196,5

-116,6

-117,0

281,9

-148,3

-196,5

-313,1

-430,1

-148,3

50

-169,7

-137,8

-137,4

221,6

-223,3

-169,7

-307,5

-444,9

-223,3

60

-117,4

-149,4

-147,5

197,2

-217,2

-117,4

-266,8

-414,4

-217,2

70

-51,1

-147,4

-143,0

200,4

-141,0

-51,1

-198,5

-341,4

-141,0

80

16,7

-128,5

-120,2

217,3

-14,7

16,7

-111,8

-231,9

-14,7

90

75,2

-92,2

-78,2

234,9

139,8

75,2

-16,9

-95,1

139,8

100

117,4

-41,8

-19,7

244,1

300,0

117,4

75,6

55,9

300,0

110

140,4

14,9

48,1

240,5

444,0

140,4

155,4

203,5

444,0

120

145,3

66,5

114,5

223,6

549,9

145,3

211,8

326,3

549,9

130

135,5

99,6

167,0

195,8

598,0

135,5

235,2

402,2

598,0

140

115,5

103,1

194,2

158,0

570,9

115,5

218,7

412,9

570,9

150

89,4

73,4

188,7

121,5

473,0

89,4

162,8

351,5

473,0

160

60,4

23,3

149,5

81,0

314,1

60,4

83,7

233,2

314,1

170

30,3

-10,5

82,5

39,6

142,0

30,3

19,8

102,4

142,0

180

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

190

-30,3

318,4

-83,0

-32,2

172,9

-30,3

288,1

205,1

172,9

200

-60,5

420,0

-150,7

-61,4

147,4

-60,5

359,5

208,8

147,4

Продолжение таблицы 7.1

210

-89,8

367,1

-190,5

-90,6

-3,8

-89,8

277,3

86,7

-3,8

220

-116,6

281,9

-196,5

-117,0

-148,3

-116,6

165,3

-31,2

-148,3

230

-137,8

221,6

-169,7

-137,4

-223,3

-137,8

83,8

-85,9

-223,3

240

-149,4

197,2

-117,4

-147,5

-217,2

-149,4

47,8

-69,6

-217,2

250

-147,4

200,4

-51,1

-143,0

-141,0

-147,4

53,0

1,9

-141,0

260

-128,5

217,3

16,7

-120,2

-14,7

-128,5

88,8

105,5

-14,7

270

-92,2

234,9

75,2

-78,2

139,8

-92,2

142,7

217,9

139,8

280

-41,8

244,1

117,4

-19,7

300,0

-41,8

202,3

319,7

300,0

290

14,9

240,5

140,4

48,1

444,0

14,9

255,4

395,8

444,0

300

66,5

223,6

145,3

114,5

549,9

66,5

290,1

435,4

549,9

310

99,6

195,8

135,5

167,0

598,0

99,6

295,4

430,9

598,0

320

103,1

158,0

115,5

194,2

570,9

103,1

261,2

376,7

570,9

330

73,4

121,5

89,4

188,7

473,0

73,4

194,9

284,3

473,0

340

23,3

81,0

60,4

149,5

314,1

23,3

104,3

164,7

314,1

350

-10,5

39,6

30,3

82,5

142,0

-10,5

29,2

59,5

142,0

360

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

370

318,4

-32,2

-30,3

-83,0

172,9

318,4

286,2

255,9

172,9

380

420,0

-61,4

-60,5

-150,7

147,4

420,0

358,6

298,1

147,4

390

367,1

-90,6

-89,8

-190,5

-3,8

367,1

276,5

186,7

-3,8

400

281,9

-117,0

-116,6

-196,5

-148,3

281,9

164,8

48,2

-148,3

410

221,6

-137,4

-137,8

-169,7

-223,3

221,6

84,2

-53,6

-223,3

420

197,2

-147,5

-149,4

-117,4

-217,2

197,2

49,6

-99,8

-217,2

430

200,4

-143,0

-147,4

-51,1

-141,0

200,4

57,4

-89,9

-141,0

440

217,3

-120,2

-128,5

16,7

-14,7

217,3

97,1

-31,3

-14,7

450

234,9

-78,2

-92,2

75,2

139,8

234,9

156,7

64,6

139,8

460

244,1

-19,7

-41,8

117,4

300,0

244,1

224,4

182,6

300,0

470

240,5

48,1

14,9

140,4

444,0

240,5

288,6

303,5

444,0

480

223,6

114,5

66,5

145,3

549,9

223,6

338,1

404,6

549,9

490

195,8

167,0

99,6

135,5

598,0

195,8

362,8

462,4

598,0

500

158,0

194,2

103,1

115,5

570,9

158,0

352,3

455,4

570,9

510

121,5

188,7

73,4

89,4

473,0

121,5

310,2

383,6

473,0

520

81,0

149,5

23,3

60,4

314,1

81,0

230,5

253,8

314,1

530

39,6

82,5

-10,5

30,3

142,0

39,6

122,2

111,7

142,0

540

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

550

-32,2

-83,0

318,4

-30,3

172,9

-32,2

-115,2

203,2

172,9

560

-61,4

-150,7

420,0

-60,5

147,4

-61,4

-212,1

207,9

147,4

570

-90,6

-190,5

367,1

-89,8

-3,8

-90,6

-281,1

86,0

-3,8

580

-117,0

-196,5

281,9

-116,6

-148,3

-117,0

-313,5

-31,7

-148,3

590

-137,4

-169,7

221,6

-137,8

-223,3

-137,4

-307,1

-85,5

-223,3

600

-147,5

-117,4

197,2

-149,4

-217,2

-147,5

-265,0

-67,8

-217,2

610

-143,0

-51,1

200,4

-147,4

-141,0

-143,0

-194,1

6,3

-141,0

620

-120,2

16,7

217,3

-128,5

-14,7

-120,2

-103,5

113,8

-14,7

630

-78,2

75,2

234,9

-92,2

139,8

-78,2

-2,9

231,9

139,8

640

-19,7

117,4

244,1

-41,8

300,0

-19,7

97,7

341,8

300,0

650

48,1

140,4

240,5

14,9

444,0

48,1

188,5

429,0

444,0

660

114,5

145,3

223,6

66,5

549,9

114,5

259,9

483,4

549,9

670

167,0

135,5

195,8

99,6

598,0

167,0

302,6

498,4

598,0

680

194,2

115,5

158,0

103,1

570,9

194,2

309,7

467,8

570,9

690

188,7

89,4

121,5

73,4

473,0

188,7

278,1

399,6

473,0

700

149,5

60,4

81,0

23,3

314,1

149,5

209,8

290,8

314,1

710

82,5

30,3

39,6

-10,5

142,0

82,5

112,8

152,5

142,0

Продолжение таблицы 7.1

720

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

Рисунок13 – Графики набегающих моментов на: а – вторую коренную шейку коленчатого вала; б – третью коренную шейку коленчатого вала; в – четвертую коренную шейку коленчатого вала; г – пятую коренную шейку коленчатого вала.  


 


Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 125; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!