; (8.5)
. (8.6)
В результате приведённые массы кривошипа примут вид
; , (8.7)
где - масса шатунной шейки;
- масса рамовой шейки.
Рис. 8.2 – Кривошип и его динамическая модель
Приведение масс противовеса
Динамическая модель противовеса аналогична модели кривошипа.
Рис.8.3 – Противовес и его динамическая модель
Приведённая неуравновешенная масса противовеса
, (8.8)
где - фактическая масса противовеса;
c1 – расстояние от центра масс противовеса до оси вращения коленвала;
R – радиус кривошипа.
Приведённая масса противовеса считается расположенной в точке на расстоянии R в сторону центра масс относительно оси коленвала.
Динамическая модель КШМ
Динамическую модель КШМ в целом составляют на основе моделей его звеньев, при этом массы сосредоточенные в одноимённых точках суммируют.
1. Приведённая поступательно-движущаяся масса, сосредоточенная в центре поршневого пальца или поперечины крейцкопфа
MS = MП + МШТ + МКР + МШS, (8.9)
где MП – масса комплекта поршня;
МШТ – масса штока;
МКР – масса крейцкопфа;
МШS – ПДМ части шатуна.
Приведённая неуравновешенная вращающаяся масса, сосредоточенная в центре шатунной шейки
MR = МК + МШR, (8.10)
где MК – неуравновешенная вращающаяся часть массы колена;
МШR – НВМ части шатуна;
Обычно для удобства расчётов абсолютные массы заменяют относительными
; , (8.11)
где Fп – площадь поршня.
Дело в том, что силы инерции суммируются с давлением газов и в случае использования масс в относительной форме получается одинаковая размерность. Кроме того, для однотипных дизелей значения mS и mR изменяются в узких пределах и их значения приводятся в специальной технической литературе.
В случае необходимости учёта сил тяжести деталей, они определяются по формулам
gR = mRg;
gS = mSg,
где g – ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с2.
Лекция 13. 8.2. Силы инерции одного цилиндра
При движении КШМ возникают силы инерции от поступательно-движущихся и вращающихся масс КШМ.
Силы инерции ПДМ (отнесённые к FП)
судовой двигатель термодинамический поршневый
qS = -mSJ. (8.12)
Знак "-" потому что направление сил инерции обычно обратно направлено вектору ускорения.
Зная, что , получим
. (8.13)
В ВМТ (α = 0) .
В НМТ (α = 180) .
Обозначим амплитуды сил инерции первого и второго порядков
PI = - mSRω2 и PII = - mSλ Rω2
Получим
qS = PIcosα+ PIIcos2α, (8.14)
где PIcosα – сила инерции первого порядка ПДМ;
PIIcos2α – сила инерции второго порядка ПДМ.
Сила инерции qS приложена к поршневому пальцу и направлена по оси рабочего цилиндра, её величина и знак зависят от α.
Силу инерции первого порядка ПДМ PIcosα можно представить как проекцию на ось цилиндра некоторого вектора , направленного по кривошипу от центра коленвала и действующего так, будто он представляет собой центробежную силу инерции массы mS, расположенной в центре шатунной шейки.
Рис. 8.4 – Векторное изображение сил инерции ПДМ первого порядка
Проекция вектора на горизонтальную ось представляет фиктивную величину PIsinα, так как в действительности такой величины не существует. В соответствии с этим и сам вектор , имеющий сходство с центробежной силой также не существует и поэтому носит название фиктивной силы инерции первого порядка.
Введение в рассмотрение фиктивных сил инерции, имеющих только одну реальную вертикальную проекцию, является условным приемом, позволяющим упростить расчёты ПДМ.
Вектор фиктивной силы инерции первого порядка можно представить как сумму двух составляющих: действительной силы PIcosα, направленной по оси цилиндра и фиктивной силы PIsinα, направленной перпендикулярно к ней.
Рекомендуем также:
Подвижной состав для горно-металлургической промышленности
Грузы горно-металлургической промышленности по-прежнему являются одними из основных для железных дорог. В настоящее время для перевозки сыпучих грузов этого сектора промышленности используется подвижной состав большой грузоподъемности, в частности секции, состоящие из двух шестиосных вагонов (Falr ...
План по труду и заработнойплате
Согласно п. 2.5 контингент работников отделения составляет 7 человек. Из них слесарей по ремонту подвижного состава 5 человек, вспомогательных рабочих 1 человека и освобожденный бригадир 1 человек. Рассчитаем годовой фонд заработной платы. Определяем месячные тарифные ставки для одного работника к ...
Тепловой расчет двигателя
Тепловой расчет позволяет с достаточной степенью точности аналитическим путем определить основные параметры вновь проектируемого двигателя, а также проверить степень совершенства действительного цикла работающего двигателя.
Тепловой расчет является начальным этапом при проектировании двигателя, а ...