При работе двигателя на детали кривошипно-шатунного механизма действуют силы от давления газов, силы инерции, центробежные силы и давление на поршень со стороны картера (приблизительно равное атмосферному давлению).
Все действующие в двигателе силы воспринимаются полезным сопротивлением на коленчатом валу силами трения и опорами двигателя.
Силы давления газов, действующих на площадь поршня, для упрощения динамического расчета заменяются одной силой, направленной по оси цилиндра и приложенной к оси поршневого пальца. Определяется эта сила для каждого момента времени (угла ) по индикаторной диаграмме, построенной на основании теплового расчета (обычно для номинальной мощности и соответствующей ей частоте вращения).
Для динамического расчета двигателя, а также для расчета на прочность его деталей необходимо иметь зависимость Fг = f(), для чего индикаторную
диаграмму перестраиваем графически в развернутую диаграмму по углу поворота коленчатого вала. Перестроение индикаторной диаграммы в развернутую выполним графическим путем по методу профессора Ф.А. Брикса на рисунке 1.3.1.
Для перестроения диаграммы определим поправку Брикса:
Избыточное давление газов на поршень будет:
рг = рц – р0
где рц – абсолютное давление газов в цилиндре двигателя;
р0=0,1 МПа – давление в картере, принимаем равное атмосферному.
Сила давления газов на поршень, действующая по оси цилиндра определим по формуле:
где - площадь поршня.
Силы давления газов, направленные к оси коленчатого вала двигателя считаем положительными, а от коленчатого вала – отрицательными.
Результаты значения сил давления газов на поршень для ряда промежуточных значений заносим в таблицу 1.3.1.
Таблица 1.3.1 – Силы давления газов на поршень
Угол поворота кривошипа от В.М.Т., j, град. |
0 |
60 |
120 |
180 |
240 |
300 |
360 |
420 |
480 |
540 |
600 |
660 |
720 |
Удельная сила давления газов, рг, МПа |
0,015 |
-0,014 |
-0,014 |
-0,014 |
0,02 |
0,35 |
1,52 |
1,35 |
0,85 |
0,45 |
0,08 |
0,05 |
0,015 |
Сила давления газов, Fг, Н |
75 |
-70 |
-70 |
-70 |
100 |
1750 |
7600 |
6750 |
4250 |
2250 |
400 |
250 |
75 |
Силы инерции в кривошипно-шатунном механизме
В зависимости от характера движения силы инерции масс кривошипно-шатунного механизма можно разделить на три группы:
Еще о транспорте:
Построение эпюры скоростей движения
Для I I категории дороги расчётная скорость 120 км/ч. Определение скорости в конце участка пути Скорость в конце участка пути длиной L, км/ч, определяется по формуле ,(17) где V0 – скорость начальной точки участка, км/ч; V – приращение скорости для автомобиля, при проезде участка дороги длиной L, к ...
Определение диаметра тормозного цилиндра
Необходимый диаметр ТЦ можно получить из выражения: или , где: dТЦ – диаметр ТЦ, мм; РШТ - усилие по штоку ТЦ, Н; РПР - усилие отпускной пружины ТЦ. Н; РР - усилие возвратной пружины авторегулятора рычажной передачи, приведенное к штоку ТЦ, Н; РТЦ – расчетное давление воздуха в ТЦ, МПа; hТЦ - коэфф ...
Организация проектирования промышленных предприятий
Создание объекта строительства (новое строительство, реконструкция, техническое перевооружение) осуществляется в непрерывном инвестиционном процессе с момента возникновения идеи (замысла) до сдачи объекта в эксплуатацию. Регламентирующим документом, определяющим взаимоотношения между участниками ин ...