Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
Топ:
Проблема типологии научных революций: Глобальные научные революции и типы научной рациональности...
Особенности труда и отдыха в условиях низких температур: К работам при низких температурах на открытом воздухе и в не отапливаемых помещениях допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие...
Интересное:
Подходы к решению темы фильма: Существует три основных типа исторического фильма, имеющих между собой много общего...
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Влияние предпринимательской среды на эффективное функционирование предприятия: Предпринимательская среда – это совокупность внешних и внутренних факторов, оказывающих влияние на функционирование фирмы...
Дисциплины:
2018-01-30 | 424 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
По характеру движения массы деталей кривошипно-шатунного механизма можно разделить на движущиеся возвратно-поступательно (поршневая группа и верхняя головка шатуна); совершающие вращательное движение (коленчатый вал и нижняя головка шатуна) и совершающие плоскопараллельное движение (стержень шатуна).
Для упрощения динамического расчета дествительный кривошипно -
шатунный механизм заменяется динамически эквивалентной системой сосредоточенных масс.
У современных короткоходных двигателей величина массы щеки m щ, мала по сравнению с массой шатунной шейки m ш.ш и ею можно в большинстве случаев пренебречь. При расчетах m ш.ш и в необходимых случаях m щ определяют исходя из размеров кривошипа и плотности материала коленчатого вала.
Таким образом, система сосредоточенных масс, динамически эквивалентная кривошипно-шатунному механизму, состоит из массы mj = m п + m ш.ш, сосредоточенной в точке А и имеющей возвратно-поступательное движение, и массы mr = m к +m ш.к, сосредоточенной в точке В и имеющей вращательное движение. В V-образных двигателях со сдвоенным кривошипно-шатунным механизмом mrΣ = m к + 2m ш.к.
При выполнении динамического расчета двигателя значения m п и m ш принимают по данным прототипов или же подсчитывают по чертежам.
Для приближенного определения значений m п, m ш и m к, можно использовать конструктивные массы m '= m / F п (кг/м2 или г/см2), приведенные в таблице 24 и 25 [2], [8].
При определении масс по таблице 24 следует учитывать, что большие значения т ' соответствуют двигателям с большим диаметром цилиндра.
Уменьшение S/D снижает m 'ш и т' к; V-образным двигателям с двумя шатунами на шейке соответствуют большие значения т'.
|
Расчет силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс шатунно-поршневой группы рекомендуется проводить аналитическим способом через каждые 30° угла поворота кривошипа. Для возможности сложения инерционных сил с силами давления газов, которые представлены в МПа, их значения необходимо принимать отнесенными к единице площади поршня.
Таблица 24
Конструктивные массы двигателей
Тип двигателя | Частота вращения мин -1 | Конструктивная масса т', кг/м2 | Отношение l ш.к/ l ш | ||
поршневой группы т' п | шатуна т' ш | линейные | V-образные | ||
Двигатели с искровым зажиганием | n<4500 п > 4500 | (1,08...1,2) D * (1,2...1,25) D | (1,35...1,45) D (l,7...2,0) D | 0,26...0,28 0,26...0,28 | 0,28...0,30 0,28...0,30 |
Дизели автомобильные | n < 3000 n >3000 | (l,8...2,0). D (1,5...1,7) D | (2,1...2,25) D (1,6...1,9) D | 0,26...0,30 0,22...0,23 | 0,30...0,34 0.22..0,23 |
Дизели тракторные | — | (2,0..2,2) D | (2,3...2,5) D | 0,26...0,30 | 0,30..0,34 |
Примечание – D — диаметр цилиндра, мм. |
Таблица 25
Конструктивные массы коленчатого вала
Элемент кривошипно-шатунного механизма | Конструктивные массы, кг/м2 | |
Карбюраторные двигатели (D = 60 ÷100 мм) | Дизели (D = 80÷120 мм) | |
Неуравновешенные части одного колена вала без противовесов (m'к =mк/ Fп): – стальной кованый вал со сплошными шейками – чугунный литой вал с полыми шейками | 150÷200 100÷200 | 200÷400 150÷300 |
Силы инерции, действующие в кривошипно-шатунном механизме, в соответствии с характером движения приведенных масс подразделяют на силы инерции поступательно движущихся масс Рj и центробежные силы инерции вращающихся масс Кr (рисунок 18 а, б).
Сила инерции Рj уравновешивается реакциями опор, на которые установлен двигатель. Будучи переменной по величине и направлению, она, если не предусмотреть специальных мероприятий по ее уравновешиванию, может быть причиной внешней неуравновешенности двигателя, как это показано на рисунке 18, а.
При анализе динамики ДВС и особенно его уравновешенности с учетом полученной ранее зависимости ускорения j от угла поворота
|
кривошипа φ силу инерции Рj удобно представлять в виде суммы двух гармонических функций, которые отличаются амплитудой и скоростью изменения аргумента и называются силами инерции первого (Pj I) и второго (Pj II) порядков
Pj= — mjRω2(cos φ+λcos2φ) = С cos φ + λC cos 2φ=PjI+PjII, (167)
где С = – mjRω2.
mj = mп + mш. п – массы, совершающие возвратно-поступательное движение;
mп – масса поршневой группы;
mш.п = 0,275 mш – масса шатуна, отнесенная к поршневой головке
(условно сосредоточена на оси поршневого пальца); значения mп и mш определяются по рекомендациям, приведенным в таблице 24;
– угловая скорость вращения коленчатого вала;
– кинематическая постоянная, определяемая как отношение радиуса кривошипа к длине шатун;
Fп – площадь поршня рассчитываемого двигателя.
a – сила Pj; б – сила Кr; Кх=Kr cos φ = Kr cos (ωt); Ку = Kr sin φ = Kr sin (ωt)
Рисунок 18 – Воздействие сил инерции на опоры двигателя
Значение тригонометрической функции (cos φ + λcos 2φ) для различных углов поворота кривошипа в зависимости от λ и φ можно взять из таблицы 23 и занести в сводную таблицу (таблицу 26) своего расчета (графа 3). Значения удельной силы инерции заносятся в графу 4 сводной таблицы.
В уравнении знак минус означает, что удельная сила инерции направлена в сторону, противоположную ускорению. Удельные силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс действуют по оси цилиндра и также, как удельные силы давления газов, считаются положительными, если они направлены к оси вращения коленчатого вала, и отрицательными, если они направлены от коленчатого вала.
Центробежная сила инерции Kr вращающихся масс КШМ представляет собой постоянный по величине вектор, направленный от центра вращения
по радиусу кривошипа.
Kr=mrRω2,(168)
где m r = m к + m ш.к – масса, расположенная на оси шатунной шейки и совершающая вращательное движение вокруг оси коленчатого вала; для V- образных ДВС с двумя шатунами, расположенными на одной шатунной шейке коленчатого вала, m r = m к + 2m ш.к.
Сила Кr передается на опоры двигателя, вызывая переменные по величине реакции (рисунок 18, б). Таким образом, сила Кr как и сила Рj может являться причиной неуравновешенности ДВС.
Схему действия сил в кривошипно-шатунном механизме (КШМ) необходимо представить на листе №2 (миллиметровка - графики динамического расчета) графической части.
|
|
|
Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!