Приведение, масс частей кривошипно-шатунного механизма.

По

табл. 8.1 с учетом диаметра цилиндра, отношения S/D, рядного расположения цилиндров и достаточно высокого значения pz устанавливаются:

масса поршневой группы (для поршня из алюминиевого сплава принято т'п= 100 кг/м2)

/Ип== 100 • 0,004776 = 0,478 кг;

масса шатуна (для стального кованого шатуна принято ж^= = 150 кг/м2)

mm=rn^Fn= 150-0,004776= 0,716 кг;

203

/

Таблица 10.2

ч>°	АРг. МПа	J., м/с2	мйа	МПа	ДО	PN, МПа	1 со *р	МПа	со*(а»+Д)	МПа	«ш(<>+/!)	РТ. МПа	r.iH	А^жрд. Н'м
									cos/J		ооа р
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
0	+0,018	+ 17209	-2,426	-2,408	0,000	0,000	1,000	-2,408	+ 1	-2,408	0	0	0	0
30	-0,015	+ 13506	-1,904	-1,919	+0,144	-0,276	1,010	-1,938	+0,794	-1,524	+0,625	-1,199	-5,726	-223,3
60	-0,015	+4788	-0,675	-0,690	+0,253	-0,175	1,031	-0,711	+0,281	-0,194	+0,993	-0,685	—3,272	-127,6
90	-0,015	-3817	+0,538	+0,523	+0,295	-0,154	1,043	+0,545	—0,295	-0,154	+ 1	-0,523	+2,498	+97,4
120	-0,015	-8605	+ 1,213	+ 1,198	+0,253	+0,303	1,031	+ 1,235	-0,719	-0,861	+0,740	+0,887	+4,236	+ 165,2
150	-0,015	-9689	+ 1,366	+ 1,351	+0,144	+0,195	1,010	+ 1,365	-0,938	— 1,267	+0,376	+3,508	+2,426	+94,6
180	-0,015	-9576	+ 1,350	+ 1,335	0,000	0,000	1,000	+ 1,335	-1	-1,335	0	0	0	0
210	-0,015	-9689	+ 1,366	+ 1,351	-0,144	-0,195	1,010	+ 1,365	-0,938	— 1,267	-0,376	-0,508	-2,426	-94,6
240	-0,015	-8605	+ 1,213	+ 1,198	-0,253	-0,303	1,031	+ 1,235	-0,719	-0,861	-0,740	-0,887	—4,236	— 165,2
270	+0,020	-3817	+0,538	+0,558	-0,295	-0,165	1,043	+0,582	—0,295	-0,165	-1	-0,558	-2,665	-103,9
300	+0,150	+4788	-0,675	-0,525	-0,253	+0,133	1,031	-0,541	+0,281	-0,148	-0,993	+0,521	+2,488	+97,0
330	+0,720	+ 13506	-1,904	-1,184	-0,144	+0,170	1,010	-1,196	+0,794	-0,940	-0,625	+0,740	+3,534	+ 137,8
360	+ 1,923	+ 17209	-2,426	-0,503	0,000	0,000	1,000	-0,503	+ 1	-0,503	0	0	0	0
370	+ 5,402	+ 16775	-2,365	+3,037	+0,050	+0,929	1,001	+ 3,040	+0,976	+2,964	+0,222	+0,674	+3,219	+ 125,5
390	+3,420	+ 13506	-1,904	+ 1,516	+0,144	+0,218	1,010	+ 1,531	+0,794	+ 1,204	+0,625	+0,948	+4,528	+ 176,6
420	+ 1,350	+4788	-0,675	+0,675	+0,253	+0,171	1,031	+0,696	+0,281	+0,190	+0,993	+0,670	+3,200	+ 124,8
450	+0,720	-3817	+0,538	+ 1,258	+0,295	+0,371	1,043	+ 1,312	—0,295	-0,371	+ 1	+ 1,258	+6,008	+234,3
480	+0,450	-8605	+ 1,213	+ 1,663	+0,253	+0,421	1,031	+ 1,715	-0,719	-1,196	+0,740	+ 1,231	+5,879	+229,3
510	+0,280	-9689	+ 1,366	+ 1,646	+0,144	—0,237	1,010	+ 1,662	-0,938	-1,544	+0,376	+0,619	+2,956	+ 115,3
540	+0,150	-9576	+ 1,350	+ 1,500	0,000	0,000	1,000	+ 1,500	-1	-1,500	0	0	0	0
570	+0,025	-9689	+ 1,366	+ 1,391	-0,144	-0,200	1,010	+ 1,405	-0,938	-1,305	-0,376	-0,523	-2,498	-97,4
600	+0,018	-8605	+ 1,213	+ 1,231	-0,253	-0,311	1,031	+ 1,269	-0,719	-0,885	-0,740	-0,911	-4,351	-169,7
630	+0,018	-3817	+0,538	+0,556	-0,295	-0,164	1,043	+0,580	—0,295	-0,164	-1	-0,556	-2,655	-103,5
660	+0,018	+4788	-0,675	-0,657	-0,253	+0,166	1,031	-0,677	+0,281	-0,185	-0,993	+0,652	+3,114	+ 121,4
690	+0,018	+ 13506	-1,904	-1,886	-0,144	+0,272	1,010	— 1,905	+0,794	-1,497	-0,625	+ 1,179	+5,631	+219,6
720	+0,018	+ 17209	-2,426	-2,408	0,000	0,000	1,000	-2,408	+ 1	-2,408	0	0	0	0

Рве. 10.2. Графики динамического расчета карбюраторного двигателя:

а — развертка индикаторной диаграммы и построение кривых удельных сил pj и р; б построение кривых удельных сил р, и рдд в — то же, удельных сил pjf, г — то же, удельных сил рт,

д — построение ЛГ,р

масса неуравновешенных частей одного колена вала без противовесов (для литого чугунного вала принято mi =140 кг/м2)

mI=m!xFn= 140'0,004776=0,669 кг.

Масса шатуна, сосредоточенная на оси поршневого пальца:

205

/^=0,275/^=0,275 ■ 0,716=0,197 кг.

Масса шатуна, сосредоточенная на оси кривошипа:

»W=0,725тш=0,725 • 0,716=0,519 кг.

Массы, совершающие возвратно-поступательное движение:/я/=/яп+/71ш.п=0,478 +0,197= 0,675 кг.

Массы, совершающие вращательное движение: тл=т1+тшл=0,669+0,519= 1,188 кг.

 

Удельные и полные силы инерции.

Из табл. 10.1 переносят значения j в гр. 3 табл. 10.2 и определяют значения удельной силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс (гр. 4):

Pj= -jmjlFa= —j0,675 • 10-*/0,004776 = -;141 • 10~б МПа.

Центробежная сила инерции вращающихся масс

Кк= -mKRto2= -1,188 ■ 0,039• 5862■ 10"3 = -15,910 кН.

Центробежная сила инерции вращающихся масс шатуна Кш= -тяП1ГКш2= -0,519• 0,039• 5862• 10~3= -6,950 кН.

Центробежная сила инерции вращающихся масс кривошипаКъ= —mJRso2— -0,669 • 0,039 • 5862 10~3= -8,960 кН.

 

Удельные суммарные силы.

Удельная сила (МПа), сосредоточенная на оси поршневого пальца (гр. 5): p=Apr+pj.

Удельная нормальная сила (МПа) pN=ptgfi. Значения tg/? определяют дляЯ=0,285 по табл. 8.2 и заносят в гр. 6, а значения pN — в гр. 7.

Удельная сила (МПа), действующая вдоль шатуна (гр. 9): p,=p(l/cosP).

Удельная сила (МПа), действующая по радиусу кривошипа (гр. 11): р*=р cos (q>+/?)/cos/?.

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

рТ=р sin (ср+P)/cosfi и 7’=/>г7г„=рг0,004776'103.

По данным табл. 10.2 строят графики изменения удельных сил Pj, р, р„ pN, рк и рт в зависимости от изменения угла поворота коленчатого вала <р (рис. 10.2).

Среднее значение тангенциальной силы за цикл:

по данным теплового расчета

20б

V

2 10* 2 10*

М,=1,0675 0,004776 = 812 Н;

ят

3,14-4

по площади, заключенной между кривой рт и осью абсцисс (см. рис. 10.2, г):

ZF1-Z.F2 1980-1160

Рта=—-М,=0,05=0,171 МПа, а

* ОВ р 240

^=/>^=0,171 0,004776 10б = 816 Н;

ошибка А=(812—816)100/812=0,5%.

Крутшцие моменты. Крутящий момент одного цилиндра (гр. 15)

Л/ци,— 77?= Т‘ 0,039 • 103 Н • м.

Период изменения крутящего момента четырехтактного двигателя с равными интервалами между вспышками

0 = 720/1=720/4=180°.

Суммирование значений крутящих моментов всех четырех цилиндров двигателя осуществляется табличным методом (табл. 10.3) через каждые 10° угла поворота коленчатого вала и по полученным данным строится кривая (рис. 10.2, д) в масштабе Ми= 10 Н м в мм.

Таблица 10.3

9°	Цилиндры								Нм
	1-й		2-й		3-й		4-й
	9° хриво- ттгипа	^жрл> Нм	9° хриво- 11ГИГПЙ	Mjcpj,, Нм	9° криво- шипа	Нм	9° криво шипа	^1р.Ц> Нм
0	0	0	180	0	360	0	540	0	0
10	10	-132,4	190	-28,0	370	+ 125,5	550	-29,8	—64,7
20	20	-203,2	200	-65,2	380	+ 161,3	560	-67,1	-174,2
30	30	-223,3	210	-94,6	390	+ 176,6	570	-97,4	-238,7
40	40	-209,7	220	-123,0	400	+ 156,6	580	-126,8	-302,9
30	50	— 174,3	230	-154,7	410	+ 128,6	590	-155,7	-356,1
60	60	-127,6	240	— 165,2	420	+ 124,8	600	-169,7	-337,7
70	70	-65,2	250	-159,4	430	+ 142,6	610	-165,9	-247,9
80	80	+ 19,6	260	-139,8	440	+ 185,5	620	-146,3	—81,0
90	90	+97,4	270	-103,9	! 450	+234,3	630	-103,5	+ 124,3
100	100	+ 140,7	280	-36,3	460	+248,9	640	-39,1	+314,2
110	110	+ 160,3	290	+32,6	470	+244>	650	+61,5	+498,6
120	120	+ 165,2	300	+97,0	480	+229,3	660	+ 121,4	+ 612,9
130	130	+ 152,9	310	+ 123,0	490	+ 190,1	670	+ 183,6	+ 649,6
140	140	+ 127,7	320	+ 138,0	500	+ 147,3	680	+208,8	+621,8
150	150	+94,6	330	+ 137,8	510	+ 115,3	690	+219,6	+ 567,3
160	160	+63,4	340	+ 120,2	520	+76,4	700	+201,3	+461,3
170	170	+29,8	350	+71,8	530	+30,8	710	+ 139,8	+272,2
180	180	0	360	0	540	0	720	0	0

207

Средний крутящий момент двигателя: по данным теплового расчета

■Мжрхр=Mt=MJtfn = 103,1/0,8141 = 126,6 Н м;

по площади, заключенной под кривой (рис. 10.2, д):

М,

жрхр-

F\—F%О А

Ми

1370-606

60

10=127,3 Н м;

„,126,6—127,3 4

ошибка А=100=0,6%.

126,6

Максимальный и минимальный крутящие моменты (рис. 10.2, д) Л/жр.тм = 650 Н • м; Л/хр тш = — 360 Н ■ м.