Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма (КШМ) заключается в определении суммарных сил и моментов, возникающих от давления газов и от сил инерции.
Во время работы двигателя на детали КШМ действуют:
- силы давления газов в цилиндре;
- силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс;
- центробежные силы.
В течение каждого рабочего цикла силы, действующие в КШМ, непрерывно изменяются по величине и направлению. Поэтому для определения характера изменения этих сил по углу поворота коленчатого вала их величины определяют для различных положений кривошипа через 30°. Результата динамического расчета сводятся в таблицы.
За время полного рабочего цикла сила от давления газов, силы инерции и эффективный крутящий момент изменяются по величине и направлению. Центробежная сила от вращающихся масс изменяется только по направлению. В многоцилиндровых двигателях возникают продольные моменты от сил инерции возвратно-поступательно и вращательно движущихся масс (рис.1).
Рис.1. Схема сил и моментов, действующих в КШМ.
Р – суммарная сила; N – нормальная сила; S – сила, действующая по шатуну; К – сила, направленная по радиусу кривошипа; Т – тангенциальная сила; ω – угловая скорость; α – угол поворота кривошипа; β – угол наклона шатуна от оси цилиндра.
Основные исходные данные для динамического расчета – ход поршня, диаметр цилиндра и индикаторная диаграмма – получают в тепловом расчете. Дополнительно необходимо выбрать и обосновать длину шатуна, массы поршневой и шатунной групп.
Для определения длины шатуна пользуются величиной λ=R/Lш, равной отношению радиуса кривошипа R (половина хода поршня S) к длине шатуна. Для предварительных расчетов принимаются λ=0,25 – 0,30.
Массы поршневой группы mш и неуравновешенных частей кривошипа mk (кг) принимают по заданным удельным конструктивным массам, приходящимся на единицу площади поршня Fn
где Fn – площадь поршня, м2
D=60 – 100 мм
Удельная масса поршня m’n=100 – 150 кг/м2
Удельная масса шатуна m’ш=120 – 200 кг/м2
Удельная масса m’k=150 – 200 кг/м2
Большие значения m’ соответствуют двигателям с большим диаметром цилиндра. V – образные двигатели с двумя шатунами на шатунной шейке имеют большие значения m’k.
Рекомендуем также:
Общая характеристика транспортно-экспедиционной
компании ООО «Фортэк» и ее места на рынке
логистических услуг
Данная работа посвящена анализу качества деятельности транспортно-экспедиторской компании «Фортэк», поэтому знакомство с компанией, описание организационной структуры, и места на рынке транспортно-экспедиционных услуг в данной части работы необходимо.
Компания «Фортэк» является самостоятельной ко ...
Оценка эффективности проекта
Достижение конкретных целей и задач, поставленных в проекте, возможно различными техническими решениями, имеющими, как правило, разные экономические результаты.
При этом наибольшая эффективность может быть оценена в результате сопоставления различных вариантов проектных решений. Однако рамки курс ...
Расчет трудовых затрат
Производственную программу в трудовых единицах (чел.-ч) определяют на год работы предприятия по всем видам технического обслуживания (ЕО, ТО-1, ТО-2, СО), по текущему ремонту и вспомогательным работам.
Трудовые затраты на ЕО, ТО-1, ТО-2 и CO рассчитывают по годовой программе (N) и трудоемкости (t ...