Расчет динамики V-образного карбюраторного двигателя

Индикаторную диаграмму, полученную в тепловом расчете, развертывают по углу поворота кривошипа по методу Брикса.

Поправка Брикса

Rl/(2 МS) =47,5 × 0,285 /(2×1) =5,9875 мм,

где МS – масштаб хода поршня на индикаторной диаграмме.

Масштабы развернутой диаграммы: давлений и удельных сил Мр = 0,06 МПа в мм, угла поворота кривошипа Мj = 30 в мм.

По развернутой диаграмме через каждые 300 угла поворота определяют значение DРГ = Рi – P0 и заносят в таблицу 6 динамического расчета.

Значение площади поверхности поршня FП = pD2 / 4 = 0,004778.

Для вычисления силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс и центробежной силы инерции вращающейся части массы шатуна необходимо знать массы деталей поршневой (mn) и шатунной (mш) групп.

Для реальных двигателей mn и mш могут быть определены взвешиванием поршневой и шатунной групп или по соответствующим справочникам:

масса поршневой группы ( для поршня из алюминиевого сплава принято mn¢ = 100 кг/м2)

mn = mn¢× FПА = 100 × 0,004778 =0,4778(кг);

масса шатуна (для стального кованого шатуна принято m ш¢= 150 кг/м2)

m ш = m ш¢×FП = 150 × 0,004778 =0,7167(кг);

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

mк = mк¢ × FП = 140 × 0,004778 = 0,6689 (кг);

Поскольку шатун совершает сложное движение, его массу условно заменяют двумя массами, одна из которых (m ш.п) сосредоточена на оси поршневого пальца, и совершает возвратно-поступательное движение вместе с массой поршня, а вторая (mш.к) - сосредоточена на оси шатунной шейки кривошипа, и совершает вращательное движение с кривошипом. Следовательно,

m ш = mш.п + mш.к (2.4)

В расчетах принимают:

m ш. п = 0,275m ш =0,275 × 0,7167 =0,1971 (кг);

mш.к = 0,725mш = 0,725 × 0,7167 = 0,5196 (кг);

И таким образом, масса кривошипно-шатунного механизма, совершая возвратно-поступательное движение, определится как сумма

mj= mn + m ш. п = 0,4778+0,1971 = 0,6749 (кг);

Массы, совершающие вращательное движение

mR= mк + m ш. к = 0,6689+0,5196 = 1,1885 (кг);

Из таблицы 5 переносят значение j в графу 3 таблицы 6 и определяют значение силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс.

Сила инерции возвратно-поступательно движущихся масс к.ш.м. вычисляется по формуле:

pj = - j×mj / FП

Результаты расчета силы инерции pj заносятся в таблицу 6. Расчет силы pj ведется от φ = 0 .720˚ для четырехтактных двигателей.

Суммарная сила P , действующая на поршневой палец по направлению оси цилиндра, вычисляется алгебраическим сложением газовой силы DРг и силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс Pj . При исчислении величины силы DРг для различных значений угла пользуются данными таблицы 6.

Результаты измерений сносятся в таблицу 6. C помощью таблицы 6 строится график силы P = f (φ) на той же координатной сетке и в том же масштабе μрj = 0,06 МПа в мм, что и графики сил DРг и Рj . График силы P может быть построен и без помощи таблицы 6, путем суммирования в каждой точке ординат графиков Рг и pj с учетом их знаков.

Рисунок 2 - Схема сил, действующих в кривошипно-шатунном механизме.

Удельная нормальная сила (МПа)

РN = Р × tgb

Удельная сила (МПа), действующая вдоль шатуна

РS = Р (1/соsb)

Удельная сила (МПа), действующая по радиусу кривошипа

Удельная и полная тангенциальные силы (МПа и кН):

и Т = РТ FП = РТ 0,004778 × 103 .

Значения тригонометрических выражений в 6, 8, 10 и 12 графах таблицы 6 выбирается по соответствующим таблицам для l = 0,285

По данным таблицы 6 строится графики изменения удельных сил РТ, РS, РN, Р, Рк и Рj в зависимости от изменения угла поворота коленчатого вала φ в масштабе Мр = 0,06 МПа в мм.

Крутящий момент одного цилиндра двигателя

Мкр.ц=T·R =Т × 0,035 × 103 Н×м , где R=const (радиус кривошипа).

Если вспышки чередуются равномерно, то угол Θ вычисляется по формулам:

Θ=720/i - для четырехтактного двигателя (i - число цилиндров); (8)

В связи с этим, составляем таблицу 7 крутящих моментов всех четырех цилиндров двигателя, а также суммарного момента.

Рекомендуем также:

Особенности внутрипортового экспедирования
Так как основная деятельность компании Фортэк связана с внутрипортовым экспедированием, коснемся более подробно этого вида транспортно-экспедиторского бизнеса. Посредническая деятельность, осуществляемая профессиональными участниками рынка транспортно-экспедиционных услуг на предприятиях транспорт ...

Влияние деятельности оао “Таганрогский морской торговыйпорт” на экологию города
При производстве погрузо-разгрузочных работ с контейнера в штатной ситуации загрязнение окружающей среды не происходит (герметичность тары груза, правильная упаковка, размещение груза в контейнере, целостность самого контейнера). В случае нарушения герметичности внешней тары (контейнера), а также ...

Характеристика производственно-технической базы предприятия
Предприятие имеет собственную ремонтную мастерскую, площадь которой составляет 2088 м2, в том числе: площадь зон ТО и ТР – 1800 м2, площадь вспомогательных цехов и участков – 288 м2. В ремонтной мастерской имеется 8 ремонтных канав на 8 машино-мест, в том числе: – для проведения ТО-1 – 2 канавы, ...