Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
МУ для теплового и динамического расчетов.doc
Скачиваний:
12
Добавлен:
23.11.2019
Размер:
2 Мб
Скачать
☆

3.2.2. Пояснения к построению графиков динамического расчета

Графики строятся по данным табл. 3 и выполняются на листе миллиметровки формата А1. Общее размещение графиков приведено на рис. 2, где представлены следующие диаграммы:

  1. свернутая индикаторная диаграмма;

  2. развернутые диаграммы сил, действующих на поршень:

– от избыточного давления газов ;

– от сил инерции возвратно-поступательно движущихся масс ;

– от суммарного усилия ;

  1. развернутая диаграмма тангенциальной силы, действующей на коленчатый вал двигателя от одного цилиндра и от всех цилиндров ;

  2. векторная диаграмма усилий, действующих на шатунную шейку;

  3. развернутая диаграмма полной силы, действующей на шатунную шейку.

Построение большинства графиков трудностей не представляет и проводится путем откладывания в выбранных масштабах значений величин, взятых из табл. 3 для соответствующих углов . Полученные точки соединяются плавными лекальными кривыми.

Несколько сложнее построение графика тангенциальной силы, действующей на коленчатый вал от всех цилиндров . Этот график строится на графике тангенциальной силы, действующей на коленчатый вал от одного цилиндра .

Вид графика суммарного тангенциального усилия зависит от числа цилиндров и равномерности чередования вспышек в цилиндрах.

При равномерном чередовании вспышек (рядные 4- и 6-цилиндровые двигатели, V-образный 8-цилиндровый двигатель) столбец 10 табл. 3 разбивается на равные интервалы по числу цилиндров. Для 4-тактного двигателя величина этого интервала равна , где i – число цилиндров двигателя.

Значения силы интервалов последовательно заносятся в соответствующие таблицы (табл. 4 или 5). Строки полученных таблиц алгебраически складываются, а сумма заносится в последний столбик этих таблиц. По значениям строится график суммарного тангенциального усилия в пределах первого интервала. В других интервалах эта кривая будет повторяться, поэтому ее дальнейшее построение не проводится.

При неравномерном чередовании вспышек, которое наблюдается, например, в V-образном 6-цилиндровом двигателе с углом развала 90о и расположением кривошипов коленчатого вала под углом 120о (ЯМЗ-236) методика расчета суммарного тангенциального усилия несколько иная.

Зная угловые интервалы и между вспышками (у ЯМЗ-236 , ), определяем период повторения кривой суммарного тангенциального усилия (90о+150о=240о).

Расчет производится с помощью табл. 6. В эту таблицу заносятся значения тангенциальной силы из столбца 10 табл. 3. В столбце табл. 6 размещают значения силы в интервале от 0о до 240о, в столбце значение силы смещают на 90о, в столбце смещение производится на 150о по отношению к столбцу и т.д. Суммарную силу определяют путем построчного алгебраического сложения .

Построение кривой проводится так же, как и при равномерном чередовании вспышек.

3.2.3 Определение среднего значения общего тангенциального усилия от всех цилиндров за цикл

Таблица 4

Расчет суммарного тангенциального усилия для 4-тактного

4-цилиндрового рядного двигателя

Т1

Т2

Т3

Т4

Т

0о

Т0

Т180

Т360

Т540

15о

Т15

Т195

Т375

Т555

…

…

…

…

…

…

…

…

…

…

…

…

…

…

…

180о

Т180

Т360

Т540

Т720

Таблица 5

Расчет суммарного тангенциального усилия для 4-тактного

8-цилиндрового V-образного двигателя с углом развала 90о

Т1

Т2

Т3

Т4

Т5

Т6

Т7

Т8

Т

0о

Т0

Т90

Т180

Т270

Т360

Т450

Т540

Т630

15о

Т15

Т105

Т195

Т285

Т375

Т465

Т555

Т645

…

…

…

…

…

…

…

…

…

…

…

…

…

…

…

…

…

…

…

…

…

…

…

…

…

…

…

90о

Т90

Т180

Т270

Т360

Т450

Т540

Т630

Т720

Таблица 6

Расчет суммарного тангенциального усилия для 4-тактного

6-цилиндрового V-образного двигателя с углом развала 90о

Т1

Т2

Т3

Т4

Т5

Т6

Т

0о

Т0

Т90

Т240

Т330

Т480

Т570

15о

Т15

Т105

Т255

Т345

Т495

Т585

…

…

…

240о

Т240

Т330

Т480

Т570

Т720

Т90

Значение средней величины суммарного тангенциального усилия от всех цилиндров находится путем определения площади между кривой , крайними ее ординатами и осью абсцисс (площадь , мм2, на рис. 2). Если часть площади будет расположена ниже оси абсцисс, то значение площади этого участка следует считать отрицательным.

Среднее тангенциальное усилие, МПа, определится следующим

образом:

,

где – длина участка графика , мм;

– масштаб усилия , .

Средний индикаторный крутящий момент на валу двигателя от всех цилиндров может быть найден по формуле, Нм:

,

где – радиус кривошипа, м;

– площадь днища поршня, м2.

Полученное таким образом значение необходимо сопоставить с расчетным значением этого момента, которое для двигателя внутреннего сгорания находится следующим образом, Нм:

,

где – среднее индикаторное давление, МПа;

– рабочий объем двигателя, л;

– число тактов рабочего процесса двигателя.

Расхождение в значениях и не должно превышать 5%.