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:

Район исследования железной дороги Таволги – Встреча
Проектируемая железная дорога Таволги – Встреча пройдет на территории Свердловской области в ее южной части. Район исследования ограничен полигоном существующих железных дорог: Нижний Тагил – Невьянск – Новоуральск; Нижний Тагил – Алапаевск – Артемовский. В районе исследования развиты каменно-уголь ...

Трубопроводный транспорт
Трубопроводный транспорт – узкоспециализированный вид транспорта. По назначению магистральные трубопроводы разделяются на нефтепроводы, газопроводы и продуктопроводы. Трубопроводный транспорт отличается от других видов транспорта рядом преимуществ. Затраты на строительство трубопровода почти в 2 ра ...

Расстановка светофоров на перегоне
Для расстановки светофоров по кривой скорости производили расчеты времени и расстояния. Для расчетов была дана длина перегона – 17 километров, длина расчетного поезда – 900 метров и интервал попутного следования – 5 минут. Для нахождения проходного светофора понадобилось отложить пол поезда назад о ...