Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Топ:
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...
Выпускная квалификационная работа: Основная часть ВКР, как правило, состоит из двух-трех глав, каждая из которых, в свою очередь...
Методика измерений сопротивления растеканию тока анодного заземления: Анодный заземлитель (анод) – проводник, погруженный в электролитическую среду (грунт, раствор электролита) и подключенный к положительному...
Интересное:
Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...
Уполаживание и террасирование склонов: Если глубина оврага более 5 м необходимо устройство берм. Варианты использования оврагов для градостроительных целей...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Дисциплины:
2017-06-25 | 242 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Кинематический расчет кривошипно-шатунного механизма двигателя
Расчет кинематики кривошипно-шатунного механизма сводится к определению пути, скорости и ускорения поршня. При этом принимается, что коленчатый вал вращается с постоянной угловой скоростью ω (в действительности за счет постоянно изменяющихся газовых нагрузок на поршень и деформации коленчатого вала ω ≠ const). Это допущение позволяет рассматривать все кинематические величины в виде функциональной зависимости от угла поворота коленчатого вала φ, который при ω = const пропорционален времени.
Перемещение поршня определяется зависимостью:
где – радиус кривошипа,
- отношение радиуса кривошипа к длине шатуна;
Принимаем
– длина шатуна, мм.
Например,
Скорость поршня вычисляется по формуле:
где - угловая частота вращения КВ, мин-1.
Например,
Ускорение поршня вычисляется по формуле:
Результаты кинематического расчета приведены в таблице 7.
Таблица 7. Кинематические параметры ДВС
φ, градусы | Vx, м/с | jx, м/с2 | Sx, мм |
0,00 | 19465,22 | 0,00 | |
16,91 | 15972,10 | -7,32 | |
26,84 | 7314,85 | -26,19 | |
27,14 | -2414,26 | -49,32 | |
20,17 | -9721,40 | -69,38 | |
10,24 | -13535,16 | -82,13 | |
0,03 | -14609,55 | -86,40 | |
-10,18 | -13548,90 | -82,18 | |
-20,11 | -7316,24 | -69,49 | |
-27,11 | -9754,98 | -49,46 | |
-26,87 | 2468,50 | -26,33 | |
-16,99 | 7254,44 | -7,41 | |
-0,11 | 15931,49 | 0,00 |
По полученным данным строятся кривые хода скорости и ускорения поршня. На чертежах кривые изображаются в соответствующем масштабе (лист 1 графической части).
2.7.2 Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма
Силы давления газов.
Индикаторную диаграмму, полученную в тепловом расчете, развертываем по углу поворота кривошипа по методу Брикса. Поправка Брикса составит
|
где Ms – масштаб хода поршня на индикаторной диаграмме.
Приведение масс частей КШМ.
По характеру движения массы деталей кривошипно-шатунного механизма разделяют на движущиеся возвратно-поступательно (поршневая группа и верхняя головка шатуна); совершающие вращательное движение (коленчатый вал и нижняя головка шатуна) и совершающие сложное плоскопараллельное движение (стержень шатуна).
Для упрощения динамического расчета действительный кривошипно-шатунный механизм заменяется динамически эквивалентной системой сосредоточенных масс. Используя табличные данные для конструктивных масс поршневой группы, шатуна, коленчатого вала и применяя метод интерполяции, принимаем:
масса поршневой группы (поршень из алюминиевого сплава)
масса шатуна (принимаем стальной кованый шатун)
масса неуравновешенных частей одного колена вала без противовесов (выбираем стальной кованый вал)
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.
Используя данные кинематического расчета и рассчитанные значения масс, подсчитываем значения сил, действующих на КШМ.
Значения берутся из индикаторной диаграммы, aсила инерции Pj определяется из формулы, кН:
Центробежная сила инерции вращающихся масс, кН:
Центробежная сила инерции вращающихся масс шатуна, кН:
Центробежная сила инерции вращающихся масс кривошипа, кН:
Удельная сила, сосредоточенная на оси поршневого пальца, МПа:
.
Удельная нормальная сила, МПа:
.
Значения определяют по [4].
Удельная сила, действующая вдоль шатуна, МПа:
.
Удельная сила, действующая по радиусу кривошипа, МПа:
.
Удельная тангенциальная сила, МПа:
.
Полная тангенциальная сила, кН:
.
Таблица 9. – Результаты динамического расчета кривошипно-шатунного механизма ДВС
|
j, м/с2 | рj,Мпа | р, Мпа | tgβ | 1/cosβ | Рк, Мпа | Рт, Мпа | Т, кН | Мкр.ц,Нм | ||||||
-0,018 | 19465,22 | -2,676 | -2,694 | 0,000 | -2,694 | -2,694 | 0,000 | 0,000 | 0,000 | |||||
-0,015 | 15972,10 | -2,196 | -2,211 | 0,144 | -0,318 | 1,01 | -2,233 | 0,794 | -1,756 | 0,625 | -1,382 | -15,622 | -674,865 | |
-0,015 | 7314,85 | -1,006 | -1,021 | 0,253 | -0,258 | 1,031 | -1,052 | 0,281 | -0,287 | 0,993 | -1,014 | -11,458 | -494,996 | |
-0,015 | -2414,26 | 0,332 | 0,317 | 0,295 | 0,094 | 1,042 | 0,330 | -0,295 | -0,094 | 0,317 | 3,583 | 154,782 | ||
-0,015 | -9721,40 | 1,337 | 1,322 | 0,253 | 0,334 | 1,031 | 1,363 | -0,719 | -0,950 | 0,739 | 0,977 | 11,041 | 476,970 | |
-0,015 | -13535,16 | 1,861 | 1,846 | 0,144 | 0,266 | 1,01 | 1,865 | -0,938 | -1,732 | 0,376 | 0,694 | 7,846 | 338,965 | |
-0,015 | -14609,55 | 2,009 | 1,994 | 0,000 | 1,994 | -1 | -1,994 | 0,000 | 0,000 | 0,000 | ||||
-0,015 | -13548,90 | 1,863 | 1,848 | -0,144 | -0,266 | 1,01 | 1,866 | -0,938 | -1,733 | -0,376 | -0,695 | -7,854 | -339,312 | |
0,012 | -9754,98 | 1,341 | 1,353 | -0,253 | -0,342 | 1,031 | 1,395 | -0,719 | -0,973 | -0,739 | -1,000 | -11,306 | -488,405 | |
0,068 | -2468,50 | 0,339 | 0,408 | -0,295 | -0,120 | 1,042 | 0,425 | -0,295 | -0,120 | -1 | -0,408 | -4,611 | -199,175 | |
0,238 | 7254,44 | -0,997 | -0,759 | -0,253 | 0,192 | 1,031 | -0,783 | 0,281 | -0,213 | -0,993 | 0,754 | 8,524 | 368,252 | |
0,877 | 15931,49 | -2,191 | -1,314 | -0,144 | 0,189 | 1,01 | -1,327 | 0,794 | -1,043 | -0,625 | 0,821 | 9,281 | 400,927 | |
2,142 | 19465,08 | -2,676 | -0,535 | 0,000 | -0,535 | -0,535 | 0,000 | 0,000 | 0,000 | |||||
7,255 | 19074,95 | -2,623 | 4,632 | 0,047 | 0,218 | 1,001 | 4,637 | 0,977 | 4,525 | 0,22 | 1,019 | 11,519 | 497,622 | |
3,786 | 16012,52 | -2,202 | 1,584 | 0,144 | 0,228 | 1,01 | 1,600 | 0,794 | 1,258 | 0,625 | 0,990 | 11,194 | 483,574 | |
1,366 | 7375,21 | -1,014 | 0,351 | 0,253 | 0,089 | 1,031 | 0,362 | 0,281 | 0,099 | 0,993 | 0,349 | 3,945 | 170,409 | |
0,671 | -2359,91 | 0,324 | 0,996 | 0,295 | 0,294 | 1,042 | 1,038 | -0,295 | -0,294 | 0,996 | 11,258 | 486,349 | ||
0,430 | -9687,68 | 1,332 | 1,762 | 0,253 | 0,446 | 1,031 | 1,816 | -0,719 | -1,267 | 0,739 | 1,302 | 14,718 | 635,808 | |
0,337 | -13521,33 | 1,859 | 2,197 | 0,144 | 0,316 | 1,01 | 2,218 | -0,938 | -2,060 | 0,376 | 0,826 | 9,336 | 403,307 | |
0,219 | -14609,48 | 2,009 | 2,227 | 0,000 | 2,227 | -1 | -2,227 | 0,000 | 0,000 | 0,000 | ||||
0,117 | -13562,53 | 1,865 | 1,981 | -0,144 | -0,285 | 1,01 | 2,001 | -0,938 | -1,859 | -0,376 | -0,745 | -8,422 | -363,811 | |
0,058 | -9788,43 | 1,346 | 1,404 | -0,253 | -0,355 | 1,031 | 1,448 | -0,719 | -1,010 | -0,739 | -1,038 | -11,730 | -506,740 | |
0,018 | -2522,65 | 0,347 | 0,365 | -0,295 | -0,108 | 1,042 | 0,380 | -0,295 | -0,108 | -1 | -0,365 | -4,124 | -178,175 | |
0,018 | 7194,00 | -0,989 | -0,971 | -0,253 | 0,246 | 1,031 | -1,001 | 0,281 | -0,273 | -0,993 | 0,964 | 10,901 | 470,937 | |
0,018 | 15890,68 | -2,185 | -2,167 | -0,144 | 0,312 | 1,01 | -2,189 | 0,794 | -1,721 | -0,625 | 1,354 | 15,310 | 661,376 | |
0,018 | 19464,67 | -2,676 | -2,658 | 0,000 | -2,658 | -2,658 | 0,000 | 0,000 | 0,000 |
Среднее значение тангенциальной силы за цикл:
- по данным теплового расчета, кН:
.
- по площади, заключенной между кривой и осью абсцисс, (МПа, кН)
.
ошибка
Ошибка между значениями не должна превышать 5%.
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 30º угла поворота коленчатого вала и по полученным данным строится кривая в определенном масштабе (таблица 8).
Таблица 8. Крутящие моменты в ДВС
φ, град | Цилиндры | Мкр, Нм | |||||||
1й | 2й | 3й | 4й | ||||||
φ криво-шипа, град | Мкр.ц., Нм | φ криво-шипа, град | Мкр.ц., Нм | φ криво-шипа, град | Мкр.ц., Нм | φ криво-шипа, град | Мкр.ц., Нм | ||
0,00 | 0,00 | ||||||||
-674,70 | -340,43 | 483,57 | -363,81 | -895,36 | |||||
-494,73 | -488,41 | 170,41 | -506,74 | -1319,46 | |||||
155,05 | -199,18 | 486,35 | -171,34 | 270,89 | |||||
477,17 | 368,25 | 635,81 | 477,73 | 1958,95 | |||||
339,07 | 400,93 | 403,31 | 665,65 | 1808,95 | |||||
0,00 |
Рис. 1. Кривая изменения крутящего момента ДВС
Средний крутящий момент двигателя:
по данным теплового расчета
по площади, заключенной под кривой Мкр
ошибка
Максимальный и минимальный крутящие моменты:
|
|
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
© 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!