Динамика кривошипно-шатунного механизма

1) силы инерции масс, движущихся возвратно-поступательно (поршневая группа и верхняя головка шатуна);

2) силы инерции вращающихся масс (коленчатый вал и нижняя головка шатуна);

3) силы инерции масс, совершающих сложное плоскопараллельное движение (стержень шатуна).

Для определения величины этих сил необходимо предварительно найти соответствующие массы.

Система сосредоточенных масс, динамически эквивалентная кривошипно-шатунному механизму представлена на рисунке 1.3.2.

Рисунок 1.3.2 – Система сосредоточенных масс

Для определения значений масс поршня mп, шатуна mш, неуравновешенной части одного колена вала без противовесов mк используем конструктивные массы отнесенные к единице площади поршня, приведённые в таблице 3.3 [с. 43; 1]:

Приведённую массу кривошипа, отстоящую от оси вала на расстоянии R определим по формуле:

где mшш=0,005 кг – масса шатунной шейки;

mщ=0,025 кг – масса средней части щеки по контуру;

ρш=0,017 м - расстояние от оси коленчатого вала до центра масс средней части щеки;

R= 0,035 м.

Массу шатунной группы заменим двумя массами:

- массы, сосредоточенной на оси поршневого пальца и совершающей возвратно-поступательное движение совместно с массой поршня:

- массы, сосредоточенной на оси шатунной шейки и совершающей вращательное движение совместно с массой кривошипа:

Таким образом, весь кривошипно-шатунный механизм приближенно заменяем системой двух сосредоточенных масс:

- массы, совершающей возвратно-поступательное движение:

- массы, совершающей вращательное движение вокруг оси коленчатого вала:

Силы инерции движущихся масс КШМ сводятся к силам, представленным на рисунке 1.3.3:

а) Силе инерции от возвратно-поступательно движущихся масс КШМ:

Результаты значения сил инерции от возвратно-поступательно движущихся масс КШМ для ряда промежуточных значений заносим в таблицу 1.3.2.

Таблица 1.3.2 – Силы инерции от возвратно-поступательно движущихся масс КШМ

Сила инерции от возвратно-поступательно движущихся масс КШМ действует по оси цилиндра и без специальных конструктивных мер часто не уравновешивается и может передаваться непосредственно на опоры двигателя.

б) Центробежной силе инерции от неуравновешенных вращающихся масс КШМ:

Эта сила всегда действует вдоль радиуса кривошипа от оси вращения она постоянна по величине и направлена от оси коленчатого вала. Она является результирующей двух сил:

Еще о транспорте:

Графическое представление грузопотоков
По прямой ездке перевозится рапсовое масло в объеме 22 м3 или 20,086 т. По обратной ездке – минеральная вода с плотность 1 т/м3 в объеме 22 м3 (масса 22 т, ). Грузопотоки представлены на рисунке 4.1. Рисунок 4.1 – Картограмма грузопотоков на маршруте ...

Требования к системе подрессоривания
Подвеска представляет собой совокупность устройств, связывающих движитель с несущей системой. Подвеска предназначена: для передачи всех сил и моментов, действующих между движителем и несущей системой; для уменьшения динамических нагрузок, возникающих при движении ТС по неровностям; для обеспечения ...

Эксплуатационная характеристика проектируемого участка
Протяженность проектируемого участка составляет 17 километров. Произведенными расчетами установлено необходимое количество проходных светофоров 10, на однопутном участке при трехзначной автоблокировке. Скорости движения рассчитаны для электровозов переменного тока (максимальная скорость движения не ...