Приведение масс частей кривошипно-шатунного механизма.

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 3

По табл.8.1 [2] с учетом диаметра цилиндра, отношения S/D, рядного расположения цилиндров и достаточно высокого значения р_z устанавливаем:

масса поршневой группы (для поршня из алюминиевого сплава принято m'_п = 137,75 кг/м²):

;

масса шатуна (для стального кованого шатуна принято m'_ш = 182,5 кг/м²):

;

масса неуравновешенных частей одного колена вала без противовесов (для литого чугунного вала принято m'_к = 182,5 кг/м²):

;

масса шатуна, сосредоточенная на оси поршневого пальца:

;

масса шатуна, сосредоточенная на оси кривошипа:

;

массы, совершающие возвратно-поступательное движение:

;

массы, совершающие вращательное движение:

Удельные и полные силы инерции.

Из табл. 13 переносим значения j в табл. 14 и определяем значения удельной силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Динамический расчет КШМ

Для 0º:

для остальных случаев аналогично.

Центробежная сила инерции вращающихся масс:

Центробежная сила инерции вращающихся масс шатуна:

Центробежная сила инерции вращающихся масс кривошипа:

Удельные суммарные силы.

Удельная сила, сосредоточенная на оси поршневого пальца:

Все расчеты проводим для φ = 0º:

Удельная нормальная сила:

Значения tgβопределяем для λ = 0,285 по табл. 8.2 [2] и заносим в табл.13 и значение p_N – в табл.14.

Удельная сила, действующая вдоль шатуна:

Удельная сила, действующая по радиусу кривошипа:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Динамический расчет КШМ

Удельная и полная тангенциальные силы (МПа и кН):

и .

Таблица 14

Основные результаты расчета

град.

ΔPг

1/cosβ

15101

-2,917

14722

-2,293

-2,294

0,001

0,141

-0,323

1,01

4247

-0,820

-0,821

0,001

0,248

-0,203

1,03

-3303

0,638

0,639

0,001

0,289

0,184

1,041

120

-7550

1,459

1,461

0,002

0,248

0,361

1,03

150

-8565

1,655

1,658

0,003

0,141

0,233

1,01

180

-8494

1,641

1,645

0,004

210

-8565

1,655

1,659

0,0045

-0,141

-0,233

1,01

240

-7550

1,459

1,484

0,025

-0,248

-0,367

1,03

270

-3303

0,638

0,714

0,0755

-0,289

-0,206

1,041

300

4247

-0,820

-0,607

0,2135

-0,248

0,15

1,03

330

14722

-2,293

-1,676

0,617

-0,141

0,236

1,01

360

15101

-2,917

-1,089

4,007

390

14722

-2,293

0,377

2,67

0,141

0,053

1,01

420

4247

-0,820

0.418

1,238

0,248

0,104

1,03

450

-3303

0,638

1,284

0,646

0,289

0,371

1,041

480

-7550

1,459

1,898

0,439

0,248

0,471

1,03

510

-8565

1,655

1,971

0,316

0,141

0,278

1,01

540

-8494

1,641

1,805

0,1645

570

-8565

1,655

1,755

0,1005

-0,141

-0,247

1,01

600

-7550

1,459

1,537

0,078

-0,248

-0,381

1,03

630

-3303

0,638

0,705

0,067

-0,289

-0,204

1,041

660

4247

-0,820

-0,766

0,054

-0,248

0,19

1,03

690

14722

-2,293

-2,250

0,043

-0,141

0,317

1,01

720

15101

-2,917

0,000

Таблица 14 (продолжение)

град.

cos(φ+β)/cosβ

P_k

sin(φ+β)/

cosβ

P_T

М_кр.ц.

-2,917

-2,315

0,795

-1,82

0,622

-1,42

-4,734

-153,87

-0,845

0,285

-0,233

0,99

-0,81

-2,696

-87,637

0,664

-0,289

-0,184

0,638

2,118

68,851

120

1,502

-0,715

-1,042

0,742

1,08

3,593

116,772

150

1,671

-0,937

-1,55

0,378

0,625

2,076

67, 483

180

1,640

-1

-1,64

210

1,680

-0,937

-1,55

-0,378

-0,63

-2,082

-67,667

240

1,530

-0,715

-1,06

-0,742

-1,1

-3,656

-118,773

270

0,742

-0,289

-0,206

-1

-0,713

-2,369

-76,998

300

-0,625

0,285

-0,172

-0,99

0,600

1,995

64,631

330

-1,692

0,795

-1,332

-0,622

1,04

3,46

112,46

360

-1,089

1,089

390

0,381

0,795

0,299

0,622

0,23

0,779

25,324

420

0,430

0,285

0,119

0,99

0,41

1,373

44,607

450

1,336

-0,289

-0,37

1,28

4,262

138,501

480

1,954

-0,715

-1,356

0,742

1,41

4,674

151,918

510

1,99

-0,937

-1,84

0,378

0,74

2,473

80,372

540

1,805

-1

-1,805

570

1,772

-0,937

-1,64

-0,378

-0,66

-2,203

71,582

600

1,582

-0,715

-1,098

-0,742

-1,14

-3,785

123,016

630

0,733

-0,289

-0,203

-1

-0,704

-2,339

76,027

660

-0,790

0,285

-0,218

-0,99

0,76

2,521

81,923

690

-2,273

0,795

-1,788

-0,622

1,4

4,647

151,017

720

-2,917

По данным табл. 14 строим графики изменения удельных сил р_j, p, p_s, p_N, p_ки р_Т и зависимости от изменения угла поворота коленчатого вала φ .

Среднее значение тангенциальной силы за цикл:

по данным теплового расчета:

где Т_ср – среднее значение тангенциальной силы за цикл, МН;

р_i – среднее индикаторное давление, МПа;

τ – тактность двигателя.

;

по площади, заключенной между кривой р_Т и осью абсцисс:

где и – соответственно положительные и отрицательные площади, заключенные под кривой р_Т, мм²;

М_р – масштаб полных сил, МН в мм.

;

ошибка .

Крутящий момент.

Крутящий момент одного цилиндра (гр. 15):

Для φ = 0º:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Динамический расчет КШМ

Период изменения крутящего момента четырехтактного двигателя с равными интегралами между вспышками:

º.

Суммирование значений крутящих моментов всех четырех цилиндров двигателя осуществляется методом (табл. 15) через каждые 10º угла поворота коленчатого вала и по полученным данным строится кривая М_кр в масштабе М_М = 5 Н·м в мм.

Таблица 15

Суммарный крутящий момент двигателя

φº	Цилиндры								∑М_кр., Н·м
	1-й		2-й		3-й		4-й
	φº криво- шипа	М_кр.ц, Н·м	φº криво- шипа	М_кр.ц, Н·м	φº криво- шипа	М_кр.ц, Н·м	φº криво- шипа	М_кр.ц, Н·м
0	0	0	180	0	360	0	540	0	0
10	10	-67,8161	190	-22,3807	370	17,09912	550	-24,3067	-97,4043
20	20	-122,606	200	-45,0194	380	22,61593	560	-48,2505	-193,26
30	30	-153,87	210	-67,667	390	25,32427	570	-71,5824	-267,795
40	40	-156,653	220	-89,1876	400	28,35897	580	-93,7828	-311,265
50	50	-132,37	230	-107,555	410	35,31651	590	-112,205	-316,814
60	60	-87,6377	240	-118,773	420	44,60667	600	-123,016	-284,821
70	70	-32,3622	250	-119,731	430	83,50042	610	-122,686	-191,278
80	80	22,74735	260	-106,45	440	116,7997	620	-107,628	-74,5312
90	90	68,85119	270	-76,9976	450	138,5006	630	-76,0265	54,32765
100	100	100,525	280	-36,3029	460	158,7651	640	-29,6831	193,304
110	110	115,9076	290	13,71058	470	162,3191	650	25,9223	317,8596
120	120	116,7716	300	64,83145	480	151,9187	660	81,922	415,4446
130	130	106,4297	310	98,3504	490	133,3128	670	127,4984	465,5913
140	140	88,73535	320	115,9411	500	108,1111	680	152,7579	465,5454
150	150	67,48341	330	112,4604	510	80,37185	690	151,0172	411,3329
160	160	44,93781	340	41,18148	520	52,15696	700	121,2856	259,5618
170	170	22,36027	350	22,3121	530	25,28328	710	67,47833	114,3413
180	180	0	360	0	540	0	720	0	0

Средний крутящий момент двигателя:

по данным теплового расчета:

по площади, заключенной под кривой М_кр(см. лист 3, диаграмма д):

где F₁иF₂ – соответственно положительная и отрицательная площади, заключенные между кривой М_кр и линией ОА и эквивалентные работе, совершаемой суммарным крутящим моментом (при i ≥ 6 отрицательная площадь, как правило, отсутствует), мм²;

ОА – длина интервала между вспышками на диаграмме, мм.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Динамический расчет КШМ

;

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Динамический расчет КШМ

ошибка

Максимальный и минимальный крутящие моменты (лист 3, диаграмма д):

и .

Заключение

Рассмотреные отдельные процессы происходящие в двигателе и его расчет позволили определить предпологаемые показатели цикла, мощности и экономичность, а также давление газов, действующих в надпоршневом пространстве цилиндра, в зависимости от поворота коленчатого вала,все виды теплоты теряемые при работе двигателя. По данным расчета установили основные размеры двигателя: диаметр цилиндра и ход поршня,которые равены, так как в расчете приняли, что двигатель является короткоходным; радиус коленчатого вала и длина шатуна. По расчетным данным основных размеров начертили продольный разрез двигателя внутреннего сгорания, индикаторную диаграмму и тепловой баланс двигателя, а так же силы действующие в кривошипно-шатунном механизме.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Динамический расчет КШМ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

50

Динамический расчет и конструирование

Список литературы:

Рабочие процессы, конструкция и основы расчета энергетических установок и транспортно-технологического оборудования: практикум/ Е. А. Лысенко. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2011. – 224 с.
Расчет автомобильных и тракторных двигателей: Учеб. пособие для вузов./А. И. Колчин, В. П. Демидов – 3-е изд. перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 2002. – 496 с.: ил.
Двигатели внутреннего сгорания. Теория рабочих процессов/Под ред. В. Н. Луканина. М.: Высшая школа, 1985. 369 с.

Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 1009; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 23

Мы поможем в написании ваших работ!