VIII. Динамический расчет двигателя.

1. Удельная сила инерции возвратно – поступательно движущихся масс шатунно – поршневой группы, МПа, [2]

,

где F_n – площадь поршня, м²,

;

m_j – масса тел, совершающих возвратно поступательное движение, кг,

;

m_п – масса поршневой группы, кг,

;

m^/_п – конструктивная масса поршневой группы, кг / м²,

m^/_п = 250 кг / м² табл. 5 [2] ;

m_шп – масса шатуна, сосредоточенная на оси поршневого пальца, кг,

;

m_ш – масса шатуна, кг,

;

m^/_ш – конструктивная масса шатуна, кг / м²,

m^/_ш = 350 кг / м² табл.5 [2].

кг

Пример расчета для φ = 30º.

.

2. Суммарная удельная сила, приведенная к центру поршневого пальца, МПа, [2]

,

.

3. Удельные силы, МПа, действующие:

На стенку цилиндра, [2]

,

где β – угол отклонения шатуна от оси цилиндра,

β = arcsin·(λ·sinφ) = arcsin·(0,264·sin30º) = 7,585º.

N = -1,01 ∙ tg7,585º = -0,134 МПа.

По шатуну, [2]

,

.

По кривошипу, [2]

,

.

По касательной к окружности, описываемой центром шатунной шейки, [2]

,

.

Результаты приведены в таблице 5.

IX. Построение графика суммарного момента Мкр. В зависимости от угла поворота коленчатого вала и определение среднего значения крутящего момента Мкр.Ср.

1. Крутящий момент одного цилиндра, Н∙м, [2]

,

.

Результаты приведены в таблице 5.

График суммарного момента приведен на рис. 6

Таблица 5. Результаты динамического расчета двигателя.

, град	, МПа	, МПа	, МПа			N, МПа		S, МПа		К, МПа		Т, МПа	, Н·м
0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 390 420 450 480 510 540 570 600 630 660 690 720	0,02 -0,01 -0,01 -0,01 -0,01 -0,01 -0,01 -0,006 0,02 0,08 0,26 1,16 3,9 3,68 1,22 0,6 0,38 0,22 0,13 0,06 0,048 0,04 0,032 0,026 0,02	-1,266 -1,000 -0,369 0,265 0,633 0,735 0,737 0,735 0,633 0,265 -0,369 -1,000 -1,266 -1,000 -0,369 0,265 0,633 0,735 0,737 0,735 0,633 0,265 -0,369 -1,000 -1,266	-1,246 -1,01 -0,379 0,255 0,623 0,725 0,727 0,729 0,653 0,345 -0,109 0,16 2,634 2,68 0,851 0,865 1,013 0,955 0,867 0,795 0,681 0,305 -0,337 -0,974 -1,246	0 7,585 13,216 15,308 13,216 7,585 0 -7,585 -13,216 -15,308 -13,216 -7,585 0 7,585 13,216 15,308 13,216 7,585 0 -7,585 -13,216 -15,308 -13,216 -7,585 0	0 0,133 0,235 0,274 0,235 0,133 0 -0,133 -0,235 -0,274 -0,235 -0,133 0 0,133 0,235 0,274 0,235 0,133 0 -0,133 -0,235 -0,274 -0,235 -0,133 0	0 -0,134 -0,093 0,07 0,146 0,096 0 -0,097 -0,153 -0,095 0,026 -0,021 0 0,356 0,200 0,237 0,238 0,127 0 -0,106 -0,160 -0,084 0,079 0,130 0	1 1,009 1,027 1,037 1,027 1,009 1 1,009 1,027 1,037 1,027 1,009 1 1,009 1,027 1,037 1,027 1,009 1 1,009 1,027 1,037 1,027 1,009 1	-1,246 -1,02 -0,389 0,264 0,640 0,731 0,727 0,736 0,671 0,358 -0,112 0,161 2,634 2,704 0,874 0,897 1,040 0,964 0,867 0,802 0,699 0,316 -0,346 -0,983 -1,246	1 0,799 0,297 -0,274 -0,703 -0,933 -1 -0,933 -0,703 -0,274 0,297 0,799 1 0,799 0,297 -0,274 -0,703 -0,933 -1 -0,933 -0,703 -0,274 0,297 0,799 1	-1,246 -0,807 -0,113 -0,070 -0,438 -0,676 -0,727 -0,680 -0,459 -0,095 -0,032 0,128 2,634 2,141 0,253 -0,273 -0,712 -0,891 -0,867 -0,742 -0,479 -0,084 -0,100 -0,788 -1,246	0 0,615 0,983 1 0,749 0,385 0 -0,385 -0,749 -1 -0,983 -0,615 0 0,615 0,983 1 0,749 0,385 0 -0,385 -0,749 -1 -0,983 -0,615 0	0 -0,621 -0,373 0,255 0,467 0,279 0 -0,281 -0,489 -0,345 0,107 -0,098 0 1,648 0,837 0,865 0,759 0,386 0 -0,306 -0,510 -0,305 0,331 0,599 0	0 -514,16 -308,83 211,13 386,65 231,00 0 -232,66 -404,87 -285,64 88,59 -81,14 0 1364,47 693,00 716,18 628,42 304,69 0 -253,35 -422,26 -252,53 274,05 495,95 0

Кривые удельной силы инерции P_j и суммарной удельной силы P_∑ приведены на рис. 4, а кривые удельных сил N, S, K, T приведены на рис. 5.

2. Средний крутящий момент двигателя, Н∙м, [2]

,

где F – площадь, заключенная между кривой ∑М_кр и линией ОА (рис. 6), мм²;

ОА – длина интервала между вспышками на диаграмме, мм;

m_м – масштаб моментов, Н∙м / мм, m_м = m_т ∙ R ∙ F_п ;

m_т – масштаб тангенциальной силы, МПа / мм.

.

3. Действительный эффективный крутящий момент, Н∙м, [2]

,

.

Проверка: .