4.2 Определение коэффициентов жесткости элементов коленчатого вала.
Коэффициент жесткости носка коленчатого вала:
Коэффициент жесткости хвостовика коленчатого вала.
)=1037344
Н*м
Коэффициент жесткости колена вала считается по программе «Koleno» разработанной на кафедре ТД и ЭУ
По формуле Зиманенко: С=217363 Н*м, см. приложение 14.
5.10.3.Определение моментов инерции элементов коленчатого вала.
Определим момент инерции маховика по так называемой приближенной формуле :
Откуда:
где 
– безразмерный коэффициент равный 
(для быстроходных двигателей большие
значения
);
Iм
– приведенный
момент инерции маховика, кг.м2;
w–
номинальная угловая скорость вращения
коленчатого вала, 
;
Ne
– номинальная
мощность, Вт.
В нашем случае:
Определим момент инерции шкива по геометрическим размерам, взятым с прототипа:
где 
– момент инерции шкива; 
–
масса шкива; 
– средний радиус шкива.
где 
– плотность материала, из которого
изготовлен шкив; b
– ширина
обода; h
– толщина
обода.
В нашем случае:
Тогда:
Момент инерции одного кривошипа равен:
Все слагаемые данного уравнения считаются по программе «moment» разработанной на кафедре ТД и ЭУ. В нашем случае получаем:
Тогда общий момент инерции всей колеблющейся системы равен:
4.4 Определение частоты собственных колебаний коленчатого вала проектируемого бензинового двигателя.
Частота собственных колебаний определяется по программе «friq» разработанной на кафедре ТД и ЭУ.
В нашем случае:
Тогда:
По частотной
диаграмме, изображенной на листе 5, на
которой по оси ординат отложены частоты
свободных колебаний nci,
а по оси абсцисс – частота вращения
коленчатого вала двигателя n,
мин-1.
Определяем резонансную частоту вращения
коленчатого вала, из рабочего диапазона
частот. В нашем случае в рабочий диапазон
попадает одна опасная, для четырехцилиндровых
двигателей, гармоника номер 2. В итоге
резонансной частотой является: 
4.5. Расчет резинового слоя демпфера крутильных колебаний.
При расчете резинового слоя принимается, что статический модуль упругости первого рода Eст =0,98…4,9 МПа, коэффициент Пуассона m=0,47, а модуль первого Eст и второго рода G связаны зависимостью Eст=3G. Отрыв привулканизированной резины от металлической поверхности происходит при напряжении sотр=4 МПа, а предел прочности на разрыв резиновых образцов sв=12…35 МПа.
Рис. 6 Массовая система
Коэффициент жесткости резинового слоя цилиндрической формы равен:
где, r1 =0,075м м r2 =0,080м внутренний и наружный радиусы резинового слоя (цилиндра), l =0,020м – его длина.
С0,1=(4*3,14*(330000…1630000)*0,20*0,0752*0,0802)/(0,0802-0,0752)=
=(11431…57060) Н*м.
Для выбора необходимого коэффициента жесткости резинового слоя необходимо составить эквивалентную схему, добавив одну массу маховика демпфера. Момент инерции ее можно выбрать приближенно, например, взяв его ≈ 1…2 % от общего момента инерции крутильно-колеблющейся системы, а начальный коэффициент жёсткости взяв, например, с= 10000…15000 Н·м. Далее определяем частоту собственных колебаний по двум формам, а также относительные амплитуды носка коленчатого вала при изменении коэффициента жесткости резинового слоя. На пересечении этих прямых получаем оптимальный коэффициент жесткости (лист.5).
В нашем случае имеем:
Приложение 1
РАСЧЁТ ЦИКЛА БЕНЗИНОВОГО ДВИГАТЕЛЯ НА НОМИНАЛЬНОМ РЕЖИМЕ
И С Х О Д Н Ы Е П А Р А М Е Т Р Ы ИНДИКАТОРНАЯ ДИАГРАММА
КОД РАСЧЕТА: цикла-0; цикла + нагрузки на КШМ -1..KO=0 УГОЛ ПЕРЕМ. ПАРАМЕТРЫ ГАЗА В ЦИЛИНД.
АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ, МПА.........................PO= .1000 ПКВ ПОРШНЯ ОБЪЁМ ДАВЛЕНИЕ ТЕМПЕР.
ТЕМПЕРАТУРА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ,С....................TO=298.0 ГРАД. ММ ДМ3 МПа К
ЭФФЕКТИВНАЯ МОЩНОСТЬ ДВИГАТЕЛЯ,КВТ...............BNE= .0
ЧАСТОТА ВРАЩЕНИЯ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА,МИН-1...........OB=5600.0 180 75.60 .4422 .0850 335.6
ЧИСЛО ЦИЛИНДРОВ...................................KC= 4 190 75.19 .4400 .0856 336.2
СТЕПЕНЬ СЖАТИЯ....................................SG= 10.3 200 73.95 .4335 .0874 338.1
ДИАМЕТР ЦИЛИНДРА,ММ...............................DI= 82.0 210 71.89 .4226 .0905 341.3
ХОД ПОРШНЯ,ММ.....................................SI= 75.6 220 69.00 .4073 .0952 346.1
ДЕЗАКСАЖ.........................................DEZ= .000 230 65.30 .3878 .1018 352.5
ОТНОШЕНИЕ S/D.....................................SD= .921 240 60.81 .3640 .1111 361.0
ОТНОШЕНИЕ РАДИУСА КРИВОШИПА К ДЛИНЕ ШАТУНА.......ORL= .285 250 55.58 .3364 .1238 371.8
КОЭФФИЦИЕНТ ИЗБЫТКА ВОЗДУХА.......................AL= .960 260 49.70 .3054 .1414 385.6
МЕХАНИЧЕСКИЙ КПД.................................ETM= .880 270 43.30 .2716 .1661 402.9
СТЕПЕНЬ ПОВЫШЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ ПРИ НАДДУВЕ...........PIK=1.000 280 36.57 .2716 .2015 424.7
ПРИРАЩЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ СВ. ЗАРЯДА ПРИ НАПОЛНЕНИИ..DT= 5.0 290 29.72 .1999 .2533 452.0
ТЕМПЕРАТУРА ОСТАТОЧНЫХ ГАЗОВ,К....................TR=1000.0 300 23.01 .1644 .3313 486.4
КОЭФФИЦИЕНТ СОПРОТИВЛЕНИЯ ВПУСКНОЙ СИСТЕМЫ........C1= .85 310 16.71 .1312 .4521 529.4
КОЭФФИЦИЕНТ СОПРОТИВЛЕНИЯ ВЫПУСКНОЙ СИСТЕМЫ.......C2=1.16 320 11.09 .1015 .6432 582.9
КОЭФФИЦИЕНТ ДОЗАРЯДКИ............................DOZ=1.00 330 6.42 .0768 .9432 647.0
КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛНОТЫ ИНДИКАТОРНОЙ ДИАГРАММЫ.......FID= .96 340 2.91 .0583 1.3783 717.6
КОЭФФИЦИЕНТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕПЛА В ТОЧКЕ ''Z''....CIZ= .86 350 .74 .0468 1.8636 779.1
КОЭФФИЦИЕНТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕПЛА В ТОЧКЕ ''B''....CIB= .90 360 .00 .0429 2.1001 805.0
ПОТЕРИ ДАВЛЕНИЯ В ОНВ, МПА.......................DPX= .0000 361 .01 .0430 7.6742 2798.2
ПОНИЖЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ В ОНВ,С....................DTX= .0 362 .03 .0431 7.6491 2796.6
КПД: НАГНЕТАТЕЛЯ .................................SK=1.000 363 .07 .0433 7.6075 2794.0
ТУРБИНЫ......................................ST=1.000 364 .12 .0436 7.5500 2790.3
365 .18 .0439 7.4772 2785.7
В Ы Ч И С Л Е Н Н Ы Е П А Р А М Е Т Р Ы 366 .27 .0443 7.3900 2780.0
367 .36 .0448 7.2895 2773.5
368 .47 .0454 7.1766 2766.0
ДАВЛЕНИЕ НАДДУВА (НА ВПУСКЕ) PK, МПа...............= .1000 369 .60 .0461 7.0526 2757.7
ТЕМПЕРАТУРА НА ВПУСКЕ ТК, К ........................=298.0 370 .74 .0468 6.9188 2748.7
ПЛОЩАДЬ ПОРШНЯ, ДМ2.................................= .5281 371 .89 .0476 6.7765 2738.8
РАБОЧИЙ ОБЬЁМ ЦИЛИНДРА, ДМ3.........................= .3992 372 1.06 .0485 6.6269 2728.3
КОЭФФИЦИЕНТ ОСТАТОЧНЫХ ГАЗОВ........................= .046 373 1.24 .0495 6.4712 2717.2
КОЭФФИЦИЕНТ НАПОЛНЕНИЯ..................... ........= .803 374 1.44 .0505 6.3108 2705.4
НАЧАЛО СЖАТИЯ: ДАВЛЕНИЕ, МПа........................= .0850 375 1.65 .0516 6.1468 2693.2
ТЕМПЕРАТУРА, К........................=333.8 376 1.87 .0528 5.9803 2680.5
ПОКАЗАТЕЛЬ ПОЛИТРОПЫ СЖАТИЯ.........................=1.375 377 2.11 .0541 5.8123 2667.4
КОНЕЦ СЖАТИЯ:ДАВЛЕНИЕ, МПА..........................=2.1001 378 2.36 .0554 5.6438 2653.9
TEМПЕРАТУРА, К........................= 805.0 379 2.63 .0568 5.4757 2640.1
МАКСИМАЛЬНАЯ ТЕМПЕРАТУРА СГОРАНИЯ, К................=2798.7 380 2.91 .0583 5.3086 2626.0
МАКСИМАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ ЦИКЛА: расчетное,МПа..........=7.6825 390 6.42 .0768 3.8042 2479.5
действительное,МПа.....=6.5301 400 11.08 .1015 2.7175 2339.9
СТЕПЕНЬ ПОВЫШЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ ПРИ СГОРАНИИ.............=3.658 410 16.70 .1311 1.9938 2218.3
ПОКАЗАТЕЛЬ ПОЛИТРОПЫ РАСШИРЕНИЯ.....................=1.208 420 23.00 .1644 1.5171 2116.3
КОНЕЦ РАСШИРЕНИЯ: ДАВЛЕНИЕ, МПа.....................= .4590 430 29.71 .1998 1.1983 2032.0
ТЕМПЕРАТУРА, К. ...................=1722.4 440 36.56 .2360 .9800 1962.8
ИНДИКАТОРНЫЕ: СРЕДНЕЕ ДАВЛЕНИЕ, МПа.................=1.1270 450 43.30 .2716 .8272 1906.3
МОЩНОСТЬ, кВт..........................= 83.9 460 49.69 .3053 .7180 1860.4
УД. РАСХОД ТОПЛИВА, г/(кВт.ч)..........=205.1 470 55.57 .3364 .6387 1823.2
К.П.Д. ................................= .399 480 60.80 .3640 .5806 1793.5
ЭФФЕКТИВНЫЕ: СРЕДНЕЕ ДАВЛЕНИЕ, МПа..................= .9917 490 65.29 .3877 .5380 1770.1
МОЩНОСТЬ, кВт...........................= 73.9 500 69.00 .4073 .5069 1752.1
УД. РАСХОД ТОПЛИВА, г/(кВт.ч)...........=233.1 510 71.89 .4226 .4849 1738.7
К.П.Д...................................= .351 520 73.95 .4335 .4702 1729.5
КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ, Н.м....................=125.98 530 75.19 .4400 .4618 1724.1
СРЕДНЯЯ СКОРОСТЬ ПОРШНЯ, м/c........................=14.11 540 75.60 .4422 .4590 1722.4
ЧАСОВОЙ РАСХОД ТОПЛИВА, кг/ч........................=17.22
ЧАСОВОЙ РАСХОД ВОЗДУХА, кг/ч........................=247.39
Приложение 2
РАСЧЕТ ЦИКЛА БЕНЗИНОВОГО ДВИГАТЕЛЯ НА РЕЖИМЕ
МАКСИМАЛЬНОГО КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА
И С Х О Д Н Ы Е П А Р А М Е Т Р Ы ИНДИКАТОРНАЯ ДИАГРАММА
КОД РАСЧЕТА: цикла-0; цикла + нагрузки на КШМ -1..KO=0 УГОЛ ПЕРЕМ. ПАРАМЕТРЫ ГАЗА В ЦИЛИНД.
АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ, МПА.........................PO= .1000 ПКВ ПОРШНЯ ОБЪЁМ ДАВЛЕНИЕ ТЕМПЕР.
ТЕМПЕРАТУРА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ,С....................TO=298.0 ГРАД. ММ ДМ3 МПа К
ЭФФЕКТИВНАЯ МОЩНОСТЬ ДВИГАТЕЛЯ,КВТ...............BNE= .0
ЧАСТОТА ВРАЩЕНИЯ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА,МИН-1...........OB=3700.0 180 75.60 .4422 .0920 325.3
ЧИСЛО ЦИЛИНДРОВ...................................KC= 4 190 75.19 .4400 .0926 325.9
СТЕПЕНЬ СЖАТИЯ....................................SG= 10.3 200 73.95 .4335 .0946 327.7
ДИАМЕТР ЦИЛИНДРА,ММ...............................DI= 82.0 210 71.89 .4226 .0979 330.9
ХОД ПОРШНЯ,ММ.....................................SI= 75.6 220 69.00 .4073 .1030 335.5
ДЕЗАКСАЖ.........................................DEZ= .000 230 65.30 .3878 .1102 341.8
ОТНОШЕНИЕ S/D.....................................SD= .921 240 60.81 .3640 .1202 350.0
ОТНОШЕНИЕ РАДИУСА КРИВОШИПА К ДЛИНЕ ШАТУНА.......ORL= .285 250 55.58 .3364 .1340 360.6
КОЭФФИЦИЕНТ ИЗБЫТКА ВОЗДУХА.......................AL= .960 260 49.70 .3054 .1531 374.0
МЕХАНИЧЕСКИЙ КПД.................................ETM= .900 270 43.30 .2716 .1799 390.8
СТЕПЕНЬ ПОВЫШЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ ПРИ НАДДУВЕ...........PIK=1.000 280 36.57 .2716 .2183 412.0
ПРИРАЩЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ СВ. ЗАРЯДА ПРИ НАПОЛНЕНИИ..DT= .0 290 29.72 .1999 .2745 438.7
ТЕМПЕРАТУРА ОСТАТОЧНЫХ ГАЗОВ,К....................TR=1000.0 300 23.01 .1644 .3591 472.2
КОЭФФИЦИЕНТ СОПРОТИВЛЕНИЯ ВПУСКНОЙ СИСТЕМЫ........C1= .92 310 16.71 .1312 .4902 514.1
КОЭФФИЦИЕНТ СОПРОТИВЛЕНИЯ ВЫПУСКНОЙ СИСТЕМЫ.......C2=1.01 320 11.09 .1015 .6976 566.2
КОЭФФИЦИЕНТ ДОЗАРЯДКИ............................DOZ=1.15 330 6.42 .0768 1.0235 628.8
КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛНОТЫ ИНДИКАТОРНОЙ ДИАГРАММЫ.......FID= .96 340 2.91 .0583 1.4961 697.6
КОЭФФИЦИЕНТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕПЛА В ТОЧКЕ ''Z''....CIZ= .87 350 .74 .0468 2.0237 757.7
КОЭФФИЦИЕНТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕПЛА В ТОЧКЕ ''B''....CIB= .90 360 .00 .0429 2.2807 782.9
ПОТЕРИ ДАВЛЕНИЯ В ОНВ, МПА.......................DPX= .0000 361 .01 .0430 8.6753 2830.9
ПОНИЖЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ В ОНВ,С....................DTX= .0 362 .03 .0431 8.6466 2829.2
КПД: НАГНЕТАТЕЛЯ .................................SK=1.000 363 .07 .0433 8.5991 2826.4
ТУРБИНЫ......................................ST=1.000 364 .12 .0436 8.5333 2822.5
365 .18 .0439 8.4502 2817.4
В Ы Ч И С Л Е Н Н Ы Е П А Р А М Е Т Р Ы 366 .27 .0443 8.3506 2811.4
367 .36 .0448 8.2357 2804.3
368 .47 .0454 8.1068 2796.3
ДАВЛЕНИЕ НАДДУВА (НА ВПУСКЕ) PK, МПа...............= .1000 369 .60 .0461 7.9652 2787.4
ТЕМПЕРАТУРА НА ВПУСКЕ ТК, К ........................=298.0 370 .74 .0468 7.8125 2777.6
ПЛОЩАДЬ ПОРШНЯ, ДМ2.................................= .5281 371 .89 .0476 7.6500 2767.1
РАБОЧИЙ ОБЬЁМ ЦИЛИНДРА, ДМ3.........................= .3992 372 1.06 .0485 7.4792 2755.8
КОЭФФИЦИЕНТ ОСТАТОЧНЫХ ГАЗОВ........................= .031 373 1.24 .0495 7.3016 2743.8
КОЭФФИЦИЕНТ НАПОЛНЕНИЯ..................... ........=1.047 374 1.44 .0505 7.1187 2731.2
НАЧАЛО СЖАТИЯ: ДАВЛЕНИЕ, МПа........................= .0920 375 1.65 .0516 6.9317 2718.0
ТЕМПЕРАТУРА, К........................=323.5 376 1.87 .0528 6.7419 2704.4
ПОКАЗАТЕЛЬ ПОЛИТРОПЫ СЖАТИЯ.........................=1.377 377 2.11 .0541 6.5504 2690.3
КОНЕЦ СЖАТИЯ:ДАВЛЕНИЕ, МПА..........................=2.2807 378 2.36 .0554 6.3585 2675.8
TEМПЕРАТУРА, К........................= 782.9 379 2.63 .0568 6.1669 2661.0
МАКСИМАЛЬНАЯ ТЕМПЕРАТУРА СГОРАНИЯ, К................=2831.5 380 2.91 .0583 5.9767 2646.0
МАКСИМАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ ЦИКЛА: расчетное,МПа..........=8.6848 390 6.42 .0768 4.2673 2489.1
действительное,МПа.....=7.3821 400 11.08 .1015 3.0370 2340.3
СТЕПЕНЬ ПОВЫШЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ ПРИ СГОРАНИИ.............=3.808 410 16.70 .1311 2.2206 2211.1
ПОКАЗАТЕЛЬ ПОЛИТРОПЫ РАСШИРЕНИЯ.....................=1.222 420 23.00 .1644 1.6846 2103.1
КОНЕЦ РАСШИРЕНИЯ: ДАВЛЕНИЕ, МПа.....................= .5030 430 29.71 .1998 1.3271 2014.0
ТЕМПЕРАТУРА, К. ...................=1689.1 440 36.56 .2360 1.0830 1941.2
ИНДИКАТОРНЫЕ: СРЕДНЕЕ ДАВЛЕНИЕ, МПа.................=1.2661 450 43.30 .2716 .9124 1881.7
МОЩНОСТЬ, кВт..........................= 62.3 460 49.69 .3053 .7907 1833.5
УД. РАСХОД ТОПЛИВА, г/(кВт.ч)..........=238.0 470 55.57 .3364 .7025 1794.6
К.П.Д. ................................= .344 480 60.80 .3640 .6379 1763.5
ЭФФЕКТИВНЫЕ: СРЕДНЕЕ ДАВЛЕНИЕ, МПа..................=1.1395 490 65.29 .3877 .5906 1739.0
МОЩНОСТЬ, кВт...........................= 56.1 500 69.00 .4073 .5561 1720.2
УД. РАСХОД ТОПЛИВА, г/(кВт.ч)...........=264.4 510 71.89 .4226 .5317 1706.2
К.П.Д...................................= .310 520 73.95 .4335 .5154 1696.6
КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ, Н.м....................=144.74 530 75.19 .4400 .5061 1691.0
СРЕДНЯЯ СКОРОСТЬ ПОРШНЯ, м/c........................= 9.32 540 75.60 .4422 .5030 1689.1
ЧАСОВОЙ РАСХОД ТОПЛИВА, кг/ч........................=14.83
ЧАСОВОЙ РАСХОД ВОЗДУХА, кг/ч........................=213.04
Приложение 3
Перемещение, скорость и ускорение поршня проектируемого бензинового двигателя.
φ |
Sп1, м |
Sп2, м |
Sп, м |
Vп1, м/c
|
Vп2, м/c
|
V, м/c
|
jп1, м/с²
|
jп2, м/с² |
J, м/с² |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
13053,5 |
3720,2481 |
16773,75 |
15 |
0,001295 |
0,0003627 |
0,001657 |
5,764366 |
1,5868658 |
7,3512318 |
12608,71 |
3221,82 |
15830,5 |
30 |
0,005091 |
0,0013538 |
0,006444 |
11,1359 |
2,7485321 |
13,884432 |
11304,66 |
1860,124 |
13164,7 |
45 |
0,01113 |
0,0027075 |
0,013837 |
15,74854 |
3,1737315 |
18,922272 |
9230,22 |
2,2E-13 |
9230,219 |
60 |
0,019 |
0,0040613 |
0,023061 |
19,28794 |
2,7485321 |
22,036477 |
6526,751 |
-1860 |
4666,627 |
75 |
0,028165 |
0,0050523 |
0,033217 |
21,51291 |
1,5868658 |
23,099773 |
3378,495 |
-3221,829 |
156,6655 |
90 |
0,038 |
0,005415 |
0,043415 |
22,2718 |
3,888E-16 |
22,2718 |
8E-13 |
-3720,24 |
-3720,24 |
105 |
0,047835 |
0,0050523 |
0,052887 |
21,51291 |
-1,586865 |
19,926041 |
-3378,49 |
-3221,829 |
-6600,324 |
120 |
0,057 |
0,0040613 |
0,061061 |
19,28794 |
-2,748532 |
16,539412 |
-6526,75 |
-1860,124 |
-8386,875 |
135 |
0,06487 |
0,0027075 |
0,067577 |
15,74854 |
-3,173731 |
12,574809 |
-9230,22 |
-6,83E-13 |
-9230,219 |
150 |
0,070909 |
0,0013538 |
0,072262 |
11,1359 |
-2,748532 |
8,3873679 |
-11304,7 |
1860,124 |
-9444,540 |
165 |
0,074705 |
0,0003627 |
0,075067 |
5,764366 |
-1,586865 |
4,1775003 |
-12608 |
3221,829 |
-9386,885 |
180 |
0,076 |
0 |
0,076 |
2,73E-15 |
-7,77E-16 |
1,951E-15 |
-13053,5 |
3720,2481 |
-9333,2539 |
195 |
0,074705 |
0,0003627 |
0,075067 |
-5,76437 |
1,5868658 |
-4,177500 |
-12608,7 |
3221,8293 |
-9386,8854 |
210 |
0,070909 |
0,0013538 |
0,072262 |
-11,1359 |
2,7485321 |
-8,387367 |
-11304,7 |
1860,124 |
-9444,5403 |
225 |
0,06487 |
0,0027075 |
0,067577 |
-15,7485 |
3,1737315 |
-12,57480 |
-9230,22 |
1,139E-12 |
-9230,2198 |
240 |
0,057 |
0,0040613 |
0,061061 |
-19,2879 |
2,7485321 |
-16,53941 |
-6526,75 |
-1860,124 |
-8386,875 |
255 |
0,047835 |
0,0050523 |
0,052887 |
-21,5129 |
1,5868658 |
-19,92604 |
-3378,4 |
-3221,823 |
-6600,322 |
270 |
0,038 |
0,005415 |
0,043415 |
-22,2718 |
1,166E-15 |
-22,2718 |
-2,4E-12 |
-3720,2481 |
-3720,2481 |
285 |
0,028165 |
0,0050523 |
0,033217 |
-21,5129 |
-1,586865 |
-23,09977 |
3378,495 |
-3221,8293 |
156,66559 |
300 |
0,019 |
0,0040613 |
0,023061 |
-19,2879 |
-2,748532 |
-22,03647 |
6526,751 |
-1860,124 |
4666,627 |
315 |
0,01113 |
0,0027075 |
0,013837 |
-15,7485 |
-3,173731 |
-18,92227 |
9230,22 |
-1,595E-12 |
9230,2198 |
330 |
0,005091 |
0,0013538 |
0,006444 |
-11,1359 |
-2,748532 |
-13,88443 |
11304,66 |
1860,124 |
13164,788 |
345 |
0,001295 |
0,0003627 |
0,0016576 |
-5,76437 |
-1,586865 |
-7,351231 |
12608,71 |
3221,8293 |
15830,544 |
360 |
0 |
0 |
0 |
-5,5E-15 |
- 1,55E-15 |
-7,01E-15 |
13053,5 |
3720,2481 |
16773,75 |
Приложение 4
Угловое перемещение, угловая скорость качания и угловое ускорение качания шатуна.
φ, ПКВ |
β, Рад |
Ω, с-1 |
ε, с-2 |
0 |
0 |
167,0385 |
0 |
15 |
0,07383 |
161,3468 |
25338,712 |
30 |
0,142987 |
144,65958 |
48950,632 |
45 |
0,202915 |
118,11406 |
69226,648 |
60 |
0,249395 |
83,51925 |
84784,982 |
75 |
0,27889 |
43,232745 |
94565,36 |
90 |
0,289006 |
1,023E-14 |
97901,265 |
105 |
0,27889 |
-43,232745 |
94565,36 |
120 |
0,249395 |
-83,51925 |
84784,982 |
135 |
0,202915 |
-118,11406 |
69226,648 |
150 |
0,142987 |
-144,65958 |
48950,632 |
165 |
0,07383 |
-161,3468 |
25338,712 |
180 |
3,49E-17 |
-167,0385 |
1,199E-11 |
195 |
-0,07383 |
-161,3468 |
-25338,712 |
210 |
-0,14299 |
-144,65958 |
-48950,632 |
225 |
-0,20292 |
-118,11406 |
-69226,648 |
240 |
-0,24939 |
-83,51925 |
-84784,982 |
255 |
-0,27889 |
-43,232745 |
-94565,36 |
270 |
-0,28901 |
-3,07E-14 |
-97901,265 |
285 |
-0,27889 |
43,232745 |
-94565,36 |
300 |
-0,24939 |
83,51925 |
-84784,982 |
315 |
-0,20292 |
118,11406 |
-69226,648 |
330 |
-0,14299 |
144,65958 |
-48950,632 |
345 |
-0,07383 |
161,3468 |
-25338,712 |
360 |
-7E-17 |
167,0385 |
-2,399E-11 |
Приложение 5
ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ НА НОМИНАЛЬНОМ РЕЖИМЕ
РАДИУС КРИВОШИПА R(м)..............................0.038
ДИАМЕТР ЦИЛИНДРА D(м)..............................0.082
ЧИСЛО ОБОРОТОВ ВАЛА N(мин-1).......................5600.00
СТЕПЕНЬ СЖАТИЯ Е .................................10.30
КОЛИЧЕСТВО ЦИЛИНДРОВ КС............................ 4
ДЛИНА ШАТУНА DL(м)................................0.133
ДАВЛЕНИЕ ВПУСКА РА(МПа)............................0.1000
МАКСИМАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ ЦИКЛА PZ(МПа)................7.68
ДАВЛЕНИЕ ОСТАТОЧНЫХ ГАЗОВ PR(МПа)..................0.1000
ПОКАЗАТЕЛЬ ПОЛИТРОПЫ СЖАТИЯ n1.....................1.375
ПОКАЗАТЕЛЬ ПОЛИТРОПЫ РАСШИРЕНИЯ n2.................1.208
СТЕПЕНЬ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО РАСШИРЕНИЯ SR ............1.00
МЕХАНИЧЕСКИЙ К.П.Д. PD.............................0.88
МАССА ДЕТАЛЕЙ, СОВЕРШАЮЩИХ ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОЕ
ДВИЖЕНИЕ VJ1(кг)...................................0.347
МАССА ШАТУНА, ОТНЕСЕННАЯ К КРИВОШИПУ VJ2(кг).......0.301
УГОЛ ОПЕРЕЖЕНИЯ ВПРЫСКА UOV(град).................. 25
ПЕРИОД ЗАДЕРЖКИ ВОСПЛАМЕНЕНИЯ UZV(град)............ 45
ФАЗЫ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ:
НАЧАЛО ПРОЦЕСА ВПУСКА VPN(град).................... 25
КОНЕЦ ПРОЦЕСА ВПУСКА VPK(град)..................... 54
НАЧАЛО ПРОЦЕСА ВЫПУСКА VIPN(град).................. 68
КОНЕЦ ПРОЦЕСА ВЫПУСКА VIPK(град)................... 25
УГЛОВЫЕ СМЕШЕНИЯ НАЧАЛА РАБОЧЕГО ХОДА В ЦИЛИНДРАХ
1-го ОТНОСИТЕЛЬНО 1-го ЦИЛИНДРА 0.00
2-го ОТНОСИТЕЛЬНО 1-го ЦИЛИНДРА 540.00
3-го ОТНОСИТЕЛЬНО 1-го ЦИЛИНДРА 180.00
4-го ОТНОСИТЕЛЬНО 1-го ЦИЛИНДРА 360.00
К РАСЧЕТУ УДЕЛЬНЫХ НАГРУЗОК НА ШАТУННУЮ ШЕЙКУ
ДИАМЕТР ШАТУННОЙ ШЕЙКИ DH(мм)......................36.60
ДЛИНА РАБОЧЕЙ ЧАСТИ ШАТУННОЙ ШЕЙКИ DLH(мм).........24.00
****** К РАСЧЕТУ УДЕЛЬНЫХ НАГРУЗОК НА КОРЕННЫЕ ШЕЙКИ *****
____________________________________________________________________
|номер|приведенные массы|приведенные массы | угол наклона |
|щеки | щек VJC(кг) |противовесов VJP(кг)|противовесов UN(град)|
| 1 | 0.028 | 0.375 | 0 |
| 2 | 0.028 | 0.375 | 0 |
| 3 | 0.028 | 0.375 | 0 |
| 4 | 0.028 | 0.375 | 0 |
| 5 | 0.028 | 0.375 | 0 |
| 6 | 0.028 | 0.375 | 0 |
| 7 | 0.028 | 0.375 | 0 |
| 8 | 0.028 | 0.375 | 0 |
|_____|_________________|____________________|_____________________|
ПРИВЕДЕННАЯ МАССА ШАТУННОЙ ШЕЙКИ VJH(кг)...........0.300
ПРИВЕДЕННЫЕ МАССЫ ВНЕШНИХ ПРОТИВОВЕСОВ(кг): 1-го 0.000 2-го 0.000
УГОЛ НАКЛОНА ВНЕШНИХ ПРОТИВОВЕСОВ UV(град).........0.00
_____________________________________________
| НОМЕР КОРЕННОЙ | РАБОЧАЯ ДЛИНА КОРЕННОЙ |
| ШЕЙКИ | ШЕЙКИ DLK (мм) |
| 1 | 26.80 |
| 2 | 26.80 |
| 3 | 26.80 |
| 4 | 26.80 |
| 5 | 26.80 |
|_________________|_________________________|
ДИАМЕТР КОРЕННЫХ ШЕЕК DK (мм)......................51.00
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА
ПОСЛЕ СКРУГЛЕНИЯ ИНДИКАТОРНОЙ ДИАГРАМЫ
СКОРОСТЬ НАРАСТАНИЯ ДАВЛЕНИЯ В ПЕРИОД ВИДИМОГО СГОРАНИЯ SND(МПа/град)..-0.10
ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ДИНАМИЧЕСКОГО РАСЧЕТА:
СРЕДНИЙ ИНДИКАТОРНЫЙ КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ ДВИГАТЕЛЯ DM3(н*м)...141.34
ЭФФЕКТИВНЫЙ КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ ДВИГАТЕЛЯ DME(н*м)............124.37
КОЭФФИЦИЕНТ НЕРАВНОМЕРНОСТИ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА BOL.........2.25
Приложение 6
ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ НА РЕЖИМЕ МАКСИМАЛЬНОГО КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА
РАДИУС КРИВОШИПА R(м)..............................0.038
ДИАМЕТР ЦИЛИНДРА D(м)..............................0.082
ЧИСЛО ОБОРОТОВ ВАЛА N(мин-1).......................3700.00
СТЕПЕНЬ СЖАТИЯ Е .................................10.30
КОЛИЧЕСТВО ЦИЛИНДРОВ КС............................ 4
ДЛИНА ШАТУНА DL(м)................................0.133
ДАВЛЕНИЕ ВПУСКА РА(МПа)............................0.1000
МАКСИМАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ ЦИКЛА PZ(МПа)................8.52
ДАВЛЕНИЕ ОСТАТОЧНЫХ ГАЗОВ PR(МПа)..................0.1000
ПОКАЗАТЕЛЬ ПОЛИТРОПЫ СЖАТИЯ n1.....................1.376
ПОКАЗАТЕЛЬ ПОЛИТРОПЫ РАСШИРЕНИЯ n2.................1.222
СТЕПЕНЬ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО РАСШИРЕНИЯ SR ............1.00
МЕХАНИЧЕСКИЙ К.П.Д. PD.............................0.90
МАССА ДЕТАЛЕЙ, СОВЕРШАЮЩИХ ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОЕ
ДВИЖЕНИЕ VJ1(кг)...................................0.347
МАССА ШАТУНА, ОТНЕСЕННАЯ К КРИВОШИПУ VJ2(кг).......0.301
УГОЛ ОПЕРЕЖЕНИЯ ВПРЫСКА UOV(град).................. 25
ПЕРИОД ЗАДЕРЖКИ ВОСПЛАМЕНЕНИЯ UZV(град)............ 40
ФАЗЫ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ:
НАЧАЛО ПРОЦЕСА ВПУСКА VPN(град).................... 25
КОНЕЦ ПРОЦЕСА ВПУСКА VPK(град)..................... 54
НАЧАЛО ПРОЦЕСА ВЫПУСКА VIPN(град).................. 68
КОНЕЦ ПРОЦЕСА ВЫПУСКА VIPK(град)................... 25
УГЛОВЫЕ СМЕШЕНИЯ НАЧАЛА РАБОЧЕГО ХОДА В ЦИЛИНДРАХ
1-го ОТНОСИТЕЛЬНО 1-го ЦИЛИНДРА 0.00
2-го ОТНОСИТЕЛЬНО 1-го ЦИЛИНДРА 540.00
3-го ОТНОСИТЕЛЬНО 1-го ЦИЛИНДРА 180.00
4-го ОТНОСИТЕЛЬНО 1-го ЦИЛИНДРА 360.00
К РАСЧЕТУ УДЕЛЬНЫХ НАГРУЗОК НА ШАТУННУЮ ШЕЙКУ
ДИАМЕТР ШАТУННОЙ ШЕЙКИ DH(мм)......................36.00
ДЛИНА РАБОЧЕЙ ЧАСТИ ШАТУННОЙ ШЕЙКИ DLH(мм).........24.00
****** К РАСЧЕТУ УДЕЛЬНЫХ НАГРУЗОК НА КОРЕННЫЕ ШЕЙКИ *****
____________________________________________________________________
|номер|приведенные массы|приведенные массы | угол наклона |
|щеки | щек VJC(кг) |противовесов VJP(кг)|противовесов UN(град)|
| 1 | 0.028 | 0.375 | 0 |
| 2 | 0.028 | 0.375 | 0 |
| 3 | 0.028 | 0.375 | 0 |
| 4 | 0.028 | 0.375 | 0 |
| 5 | 0.028 | 0.375 | 0 |
| 6 | 0.028 | 0.375 | 0 |
| 7 | 0.028 | 0.375 | 0 |
| 8 | 0.028 | 0.375 | 0 |
|_____|_________________|____________________|_____________________|
ПРИВЕДЕННАЯ МАССА ШАТУННОЙ ШЕЙКИ VJH(кг)...........0.308
ПРИВЕДЕННЫЕ МАССЫ ВНЕШНИХ ПРОТИВОВЕСОВ(кг): 1-го 0.000 2-го 0.000
УГОЛ НАКЛОНА ВНЕШНИХ ПРОТИВОВЕСОВ UV(град).........0.00
_____________________________________________
| НОМЕР КОРЕННОЙ | РАБОЧАЯ ДЛИНА КОРЕННОЙ |
| ШЕЙКИ | ШЕЙКИ DLK (мм) |
| 1 | 26.80 |
| 2 | 26.80 |
| 3 | 26.80 |
| 4 | 26.80 |
| 5 | 26.80 |
|_________________|_________________________|
ДИАМЕТР КОРЕННЫХ ШЕЕК DK (мм)......................51.00
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА
ПОСЛЕ СКРУГЛЕНИЯ ИНДИКАТОРНОЙ ДИАГРАМЫ
СКОРОСТЬ НАРАСТАНИЯ ДАВЛЕНИЯ В ПЕРИОД ВИДИМОГО СГОРАНИЯ SND(МПа/град)..-0.11
ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ДИНАМИЧЕСКОГО РАСЧЕТА:
СРЕДНИЙ ИНДИКАТОРНЫЙ КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ ДВИГАТЕЛЯ DM3(н*м)...158.73
ЭФФЕКТИВНЫЙ КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ ДВИГАТЕЛЯ DME(н*м)............142.86
КОЭФФИЦИЕНТ НЕРАВНОМЕРНОСТИ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА BOL.........2.72
Приложение
Крутящий момент каждого цилиндра и суммарный крутящий момент проектируемого двигателя.
φ, ºпкв . |
M1ц, Н·м |
M2ц, Н·м |
M3ц, Н·м |
M4ц, Н·м |
Mкр=ΣMiц, Н·м |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
30 |
-215 |
-80 |
-84 |
292 |
-87 |
60 |
-112 |
-156 |
-158 |
203 |
-221 |
90 |
103 |
-121 |
-112 |
266 |
136 |
120 |
152 |
60 |
103 |
231 |
548 |
150 |
80 |
106 |
209 |
107 |
502 |
180 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
210 |
-80 |
292 |
-215 |
-84 |
-87 |
240 |
-156 |
203 |
-112 |
-158 |
-221 |
270 |
-121 |
266 |
103 |
-112 |
136 |
300 |
60 |
231 |
152 |
103 |
548 |
330 |
106 |
107 |
80 |
209 |
502 |
360 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
390 |
292 |
-84 |
-80 |
-215 |
-87 |
420 |
203 |
-158 |
-156 |
-112 |
-221 |
450 |
266 |
-112 |
-121 |
103 |
136 |
480 |
231 |
103 |
60 |
152 |
548 |
510 |
107 |
209 |
106 |
80 |
502 |
540 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
570 |
-84 |
-215 |
292 |
-80 |
-87 |
600 |
-158 |
-112 |
203 |
-156 |
-221 |
630 |
-112 |
103 |
266 |
-121 |
136 |
660 |
103 |
152 |
231 |
60 |
548 |
690 |
209 |
80 |
107 |
106 |
502 |
720 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Приложение
Значения силы R’ш.ш по лучам.
φ, |
|
|
|
|
R’ш.ш,МПа |
|
|
|
|
|
|
|
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII |
|
0 |
3,139 |
3,139 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,139 |
30 |
|
2,583 |
2,583 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
60 |
|
1,412 |
1,412 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
90 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,377 |
1,377 |
120 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,026 |
2,026 |
150 |
2,244 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,244 |
180 |
2,253 |
2,253 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,253 |
210 |
2,251 |
2,251 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
240 |
2,055 |
2,055 |
2,055 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
270 |
|
1,439 |
1,439 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
300 |
1,25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,25 |
330 |
1,628 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,628 |
360 |
|
|
|
|
|
0,175 |
0,175 |
0,175 |
|
|
|
|
390 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1,893 |
1,893 |
|
|
420 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,37 |
1,37 |
1,37 |
450 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,015 |
2,015 |
480 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,562 |
2,562 |
510 |
2,624 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,624 |
540 |
2,459 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,459 |
570 |
2,276 |
2,276 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
600 |
|
2,034 |
2,034 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
630 |
|
1,383 |
1,383 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
660 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,406 |
690 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,574 |
2,574 |
Σ R’ш.ш |
22,18 |
20,83 |
10,91 |
0 |
0 |
0,175 |
0,175 |
0,175 |
1,89 |
3,26 |
11,92 |
28,93 |
ºпкв
Приложение
Значения силы R’к.ш по лучам.
φ, ºпкв |
|
|
|
|
R’к.ш,МПа |
|
|
|
|
|
|
|
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII |
|
0 |
3,059 |
3,059 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,059 |
30 |
|
|
1,557 |
1,557 |
|
|
|
|
|
|
|
|
60 |
|
|
0,948 |
0,948 |
|
|
|
|
|
|
|
|
90 |
|
|
|
0,861 |
|
|
|
|
|
|
|
|
120 |
|
|
|
0,573 |
0,573 |
0,573 |
|
|
|
|
|
|
150 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,24 |
0,24 |
|
|
180 |
0,364 |
0,364 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
210 |
|
|
|
0,307 |
0,307 |
|
|
|
|
|
|
|
240 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,332 |
0,332 |
|
|
270 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,486 |
0,4861 |
|
300 |
|
|
0,324 |
0,324 |
|
|
|
|
|
|
|
|
330 |
|
|
|
0,307 |
0,307 |
|
|
|
|
|
|
|
360 |
|
|
|
|
|
0,466 |
0,466 |
0,466 |
|
|
|
|
390 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,323 |
0,323 |
0,3226 |
|
420 |
|
0,325 |
0,325 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
450 |
|
|
0,505 |
0,505 |
|
|
|
|
|
|
|
|
480 |
|
|
|
0,388 |
0,388 |
|
|
|
|
|
|
|
510 |
|
|
|
|
|
0,198 |
0,198 |
|
|
|
|
|
540 |
|
|
|
|
|
2,983 |
2,983 |
2,983 |
|
|
|
|
570 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1,533 |
1,533 |
|
|
600 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,942 |
0,942 |
|
|
630 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,879 |
0,8794 |
|
660 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,647 |
0,6466 |
|
690 |
0,356 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,356 |
ΣR’к.ш |
3,78 |
3,75 |
3,66 |
5,77 |
1,57 |
4,22 |
3,65 |
3,45 |
3,37 |
5,38 |
2,33 |
3,42 |
Приложение
Набегающие моменты на коренные шейки коленчатого вала проектируемого бензинового двигателя.
φ,ПКВ |
Мкш2=М1ц Н·м
|
М2ц Н·м
|
Мкш3=Мкш2+М2ц Н·м
|
М3ц Н·м
|
Мкш4=Мкш3+М3ц Н·м
|
М4ц Н·м
|
Мкш5=Мкш4+М4ц Н·м
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
15 |
-138 |
-38 |
-176 |
-43 |
-219 |
289 |
70 |
30 |
-215 |
-80 |
-295 |
-84 |
-379 |
292 |
-87 |
45 |
-201 |
-123 |
-324 |
-126 |
-450 |
220 |
-230 |
60 |
-112 |
-156 |
-268 |
-158 |
-426 |
203 |
-223 |
75 |
6 |
-160 |
-154 |
-160 |
-314 |
235 |
-79 |
90 |
103 |
-121 |
-18 |
-112 |
-130 |
266 |
136 |
105 |
152 |
-37 |
115 |
-16 |
99 |
266 |
365 |
120 |
152 |
60 |
212 |
103 |
315 |
231 |
546 |
135 |
121 |
120 |
241 |
193 |
434 |
172 |
606 |
150 |
80 |
106 |
186 |
209 |
395 |
107 |
502 |
165 |
38 |
38 |
76 |
135 |
211 |
49 |
260 |
180 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
195 |
-38 |
289 |
251 |
-138 |
113 |
-43 |
70 |
210 |
-80 |
292 |
212 |
-215 |
-3 |
-84 |
-87 |
225 |
-123 |
220 |
97 |
-201 |
-104 |
-126 |
-230 |
240 |
-156 |
203 |
47 |
-112 |
-65 |
-158 |
-223 |
255 |
-160 |
235 |
75 |
6 |
81 |
-160 |
-79 |
270 |
-121 |
266 |
145 |
103 |
248 |
-112 |
136 |
285 |
-37 |
266 |
229 |
152 |
381 |
-16 |
365 |
300 |
60 |
231 |
291 |
152 |
443 |
103 |
546 |
315 |
120 |
172 |
292 |
121 |
413 |
193 |
606 |
330 |
106 |
107 |
213 |
80 |
293 |
209 |
502 |
345 |
38 |
49 |
87 |
38 |
125 |
135 |
260 |
360 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
375 |
289 |
-43 |
246 |
-38 |
208 |
-138 |
70 |
390 |
292 |
-84 |
208 |
-80 |
128 |
-215 |
-87 |
405 |
220 |
-126 |
94 |
-123 |
-29 |
-201 |
-230 |
420 |
203 |
-158 |
45 |
-156 |
-111 |
-112 |
-223 |
435 |
235 |
-160 |
75 |
-160 |
-85 |
6 |
-79 |
450 |
266 |
-112 |
154 |
-121 |
33 |
103 |
136 |
465 |
266 |
-16 |
250 |
-37 |
213 |
152 |
365 |
480 |
231 |
103 |
334 |
60 |
394 |
152 |
546 |
495 |
172 |
193 |
365 |
120 |
485 |
121 |
606 |
510 |
107 |
209 |
316 |
106 |
422 |
80 |
502 |
525 |
49 |
135 |
184 |
38 |
222 |
38 |
260 |
540 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
555 |
-43 |
-138 |
-181 |
289 |
108 |
-38 |
70 |
570 |
-84 |
-215 |
-299 |
292 |
-7 |
-80 |
-87 |
585 |
-126 |
-201 |
-327 |
220 |
-107 |
-123 |
-230 |
600 |
-158 |
-112 |
-270 |
203 |
-67 |
-156 |
-223 |
615 |
-160 |
6 |
-154 |
235 |
81 |
-160 |
-79 |
630 |
-112 |
103 |
-9 |
266 |
257 |
-121 |
136 |
645 |
-16 |
152 |
136 |
266 |
402 |
-37 |
365 |
660 |
103 |
152 |
255 |
231 |
486 |
60 |
546 |
675 |
193 |
121 |
314 |
172 |
486 |
120 |
606 |
690 |
209 |
80 |
289 |
107 |
396 |
106 |
502 |
705 |
135 |
38 |
173 |
49 |
222 |
38 |
260 |
720 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Приложение
Набегающие моменты на шатунные шейки коленчатого вала проектируемого бензинового ДВС, Н*м.
φº,пкв |
Мшш1ц=0,5М1ц Н·м
|
М2ц Н·м
|
Мшш2=Мкш2+0,5М2ц Н·м
|
М3ц Н·м
|
Мшш3=Мкш3+0,5М3ц Н·м
|
М4ц Н·м
|
Мшш4=Мкш4+0,5М4 Н·м
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
15 |
-69 |
-38 |
-157 |
-43 |
-197,5 |
289 |
-74,5 |
30 |
-107,5 |
-80 |
-255 |
-84 |
-337 |
292 |
-233 |
45 |
-100,5 |
-123 |
-262,5 |
-126 |
-387 |
220 |
-340 |
60 |
-56 |
-156 |
-190 |
-158 |
-347 |
203 |
-324,5 |
75 |
3 |
-160 |
-74 |
-160 |
-234 |
235 |
-196,5 |
90 |
51,5 |
-121 |
42,5 |
-112 |
-74 |
266 |
3 |
105 |
76 |
-37 |
133,5 |
-16 |
107 |
266 |
232 |
120 |
76 |
60 |
182 |
103 |
263,5 |
231 |
430,5 |
135 |
60,5 |
120 |
181 |
193 |
337,5 |
172 |
520 |
150 |
40 |
106 |
133 |
209 |
290,5 |
107 |
448,5 |
165 |
19 |
38 |
57 |
135 |
143,5 |
49 |
235,5 |
180 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
195 |
-19 |
289 |
106,5 |
-138 |
182 |
-43 |
91,5 |
210 |
-40 |
292 |
66 |
-215 |
104,5 |
-84 |
-45 |
225 |
-61,5 |
220 |
-13 |
-201 |
-3,5 |
-126 |
-167 |
240 |
-78 |
203 |
-54,5 |
-112 |
-9 |
-158 |
-144 |
255 |
-80 |
235 |
-42,5 |
6 |
78 |
-160 |
1 |
270 |
-60,5 |
266 |
12 |
103 |
196,5 |
-112 |
192 |
285 |
-18,5 |
266 |
96 |
152 |
305 |
-16 |
373 |
300 |
30 |
231 |
175,5 |
152 |
367 |
103 |
494,5 |
315 |
60 |
172 |
206 |
121 |
352,5 |
193 |
509,5 |
330 |
53 |
107 |
159,5 |
80 |
253 |
209 |
397,5 |
345 |
19 |
49 |
62,5 |
38 |
106 |
135 |
192,5 |
360 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
375 |
144,5 |
-43 |
267,5 |
-38 |
227 |
-138 |
139 |
390 |
146 |
-84 |
250 |
-80 |
168 |
-215 |
20,5 |
405 |
110 |
-126 |
157 |
-123 |
32,5 |
-201 |
-129,5 |
420 |
101,5 |
-158 |
124 |
-156 |
-33 |
-112 |
-167 |
435 |
117,5 |
-160 |
155 |
-160 |
-5 |
6 |
-82 |
450 |
133 |
-112 |
210 |
-121 |
93,5 |
103 |
84,5 |
465 |
133 |
-16 |
258 |
-37 |
231,5 |
152 |
289 |
480 |
115,5 |
103 |
282,5 |
60 |
364 |
152 |
470 |
495 |
86 |
193 |
268,5 |
120 |
425 |
121 |
545,5 |
510 |
53,5 |
209 |
211,5 |
106 |
369 |
80 |
462 |
525 |
24,5 |
135 |
116,5 |
38 |
203 |
38 |
241 |
540 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
555 |
-21,5 |
-138 |
-112 |
289 |
-36,5 |
-38 |
89 |
570 |
-42 |
-215 |
-191,5 |
292 |
-153 |
-80 |
-47 |
585 |
-63 |
-201 |
-226,5 |
220 |
-217 |
-123 |
-168,5 |
600 |
-79 |
-112 |
-214 |
203 |
-168,5 |
-156 |
-145 |
615 |
-80 |
6 |
-157 |
235 |
-36,5 |
-160 |
1 |
630 |
-56 |
103 |
-60,5 |
266 |
124 |
-121 |
196,5 |
645 |
-8 |
152 |
60 |
266 |
269 |
-37 |
383,5 |
660 |
51,5 |
152 |
179 |
231 |
370,5 |
60 |
516 |
675 |
96,5 |
121 |
253,5 |
172 |
400 |
120 |
546 |
690 |
104,5 |
80 |
249 |
107 |
342,5 |
106 |
449 |
705 |
67,5 |
38 |
154 |
49 |
197,5 |
38 |
241 |
720 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Приложение
Расчет коэффициентов жесткостей колена полноопорного вала
в приведенной крутильной системе коленчатого вала ДВС
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:
nw - вариант расчета ............................. 1
l_kw - длина коренной шейки ........................ 0.02100 м
l_ww - длина шатунной шейки ........................ 0.02300 м
h - толщина щеки ................................ 0.01400 м
d_kw - диаметр коренной шейки ...................... 0.04300 м
d_ww - диаметр шатунной шейки ...................... 0.03600 м
g_kw - диаметр внутренней полости коренной шейки ... 0.00000 м
g_ww - диаметр внутренней полости шатунной шейки ... 0.00000 м
r - радиус кривошипа ............................ 0.03800 м
b - ширина щеки ................................. 0.10000 м
g - модуль упругости 2-го рода для материала
коленчатого вала ............................ 8.500e+10 Па
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА:
-------------------------------------------------------------------
| n | формулы | l | c | ld | cd |
-------------------------------------------------------------------
| 1 | формула С.П.Тимошенко | 0.1144 | 249352 | 0.0572 | 498704 |
-------------------------------------------------------------------
| 2 | формула Картера | 0.0812 | 351212 | 0.0406 | 702425 |
-------------------------------------------------------------------
| 3 | формула С.С.Зиманенко | 0.1313 | 217363 | 0.0656 | 434726 |
-------------------------------------------------------------------
| 4 | формула Хельдта | 0.0898 | 317611 | 0.0449 | 635222 |
-------------------------------------------------------------------
l - приведенная длина колена полноопорного вала, [м];
c - коэффициент жесткости колена полноопорного вала, [Н*м];
ld - приведенная длина колена половины полноопорного вала, [м];
cd - коэффициент жесткости колена половины полноопорного вала, [Н*м].
Приложение
Расчет момента инерции моторной массы в приведенной
крутильной системе коленчатого вала ДВС
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:
nw - вариант расчета ............................. 1
d_1kw - диаметр внутренней полости коренной шейки ... 0.00000 м
d_2kw - диаметр коренной шейки ...................... 0.04300 м
l_kw - длина коренной шейки ........................ 0.02100 м
d_1ww - диаметр внутренней полости шатунной шейки ... 0.00000 м
d_2ww - диаметр шатунной шейки ...................... 0.03600 м
l_ww - длина шатунной шейки ........................ 0.02400 м
r - радиус кривошипа ............................ 0.03800 м
l - длина шатуна ................................ 0.13300 м
u - плотность материала вала .................... 7800 кг/(м*м*м)
m_nk - масса поршневого комплекта .................. 0.24700 кг
m_w - масса шатуна ................................ 0.40000 кг
m_1 - масса отнесенная к верхней головке шатуна ... 0.10000 кг
n_1 - число элементов разбиения
1-й щеки колена вала ........................ 6
n_2 - число элементов разбиения
2-й щеки колена вала ........................ 6
Данные элементов разбиения 1-й щеки колена вала
------------------------------------------
| n | rb_1 | rn_1 | a_1 | h_1 |
------------------------------------------
| 1 | 0.03000 | 0.05000 | 60 | 0.01400 |
| 2 | 0.05000 | 0.06000 | 30 | 0.01400 |
| 0 | 0.00000 | 0.00000 | 0 | 0.00000 |
| 0 | 0.00000 | 0.00000 | 0 | 0.00000 |
| 0 | 0.00000 | 0.00000 | 0 | 0.00000 |
| 0 | 0.00000 | 0.00000 | 0 | 0.00000 |
------------------------------------------
Данные элементов разбиения 2-й щеки колена вала
------------------------------------------
| n | rb_2 | rn_2 | a_2 | h_2 |
------------------------------------------
| 1 | 0.03000 | 0.05000 | 60 | 0.01400 |
| 2 | 0.05000 | 0.06000 | 30 | 0.01400 |
| 0 | 0.00000 | 0.00000 | 0 | 0.00000 |
| 0 | 0.00000 | 0.00000 | 0 | 0.00000 |
| 0 | 0.00000 | 0.00000 | 0 | 0.00000 |
| 0 | 0.00000 | 0.00000 | 0 | 0.00000 |
------------------------------------------
ОБОЗНАЧЕНИЯ:
n - число элементов на которые разбивается щека коленчатого вала;
rb - внутренний радиус элементарного слоя, [м];
rn - наружный радиус элементарного слоя, [м];
a - угол сектора элементарного слоя, [град];
h - толщина элементарного слоя, [м];
j_k - момент инерции моторной массы, [кг*м*м];
j_kv - момент инерции колена вала относительно оси вращения, [кг*м*м];
j_kwm - момент инерции кривошипно-шатунного механизма, [кг*м*м];
j_kw - момент инерции коренной шейки, [кг*м*м];
j_w1 - момент инерции 1-й щеки колена вала, [кг*м*м];
j_w2 - момент инерции 2-й щеки колена вала, [кг*м*м];
j_w - момент инерции 2-х щек колена вала, [кг*м*м];
j_ww - момент инерции шатунной шейки, [кг*м*м];
j_vn - момент инерции возвратно-поступательно движущейся массы, [кг*м*м];
j_vw - момент инерции массы шатуна отнесенной к шатунной шейке, [кг*м*м].
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА:
j_kv = 0.00086 кг*м*м j_kwm = 0.00069 кг*м*м j_k = 0.00155 кг*м*м
j_kw = 0.00005 кг*м*м j_vn = 0.00026 кг*м*м
j_w1 = 0.00025 кг*м*м j_vw = 0.00043 кг*м*м
j_w2 = 0.00025 кг*м*м
j_w = 0.00050 кг*м*м
j_ww = 0.00031 кг*м*м
Приложение
Удельные силы и крутящий момент, действующий в КШМ
первого кривошипа, МПа.
φ,ПКВ |
Rx, МПА |
Ry, МПа |
φ,ПКВ |
Rx, МПА |
Ry, МПа |
|
0 |
0 |
4,175 |
375 |
-0,05 |
-0,084 |
|
15 |
1,067 |
3,138 |
390 |
-0,066 |
-0,022 |
|
30 |
1,213 |
1,605 |
405 |
-0,034 |
0,042 |
|
45 |
1 |
0,719 |
420 |
0,034 |
0,076 |
|
60 |
0,793 |
0,281 |
435 |
0,107 |
0,063 |
|
75 |
0,638 |
0,038 |
450 |
0,154 |
0,012 |
|
90 |
0,504 |
-0,121 |
465 |
0,168 |
-0,052 |
|
105 |
0,362 |
-0,222 |
480 |
0,166 |
-0,111 |
|
120 |
0,218 |
-0,262 |
495 |
0,188 |
-0,19 |
|
135 |
0,087 |
-0,231 |
510 |
0,249 |
-0,381 |
|
150 |
0,001 |
-0,149 |
525 |
0,251 |
-0,782 |
|
165 |
-0,024 |
-0,056 |
540 |
0 |
-4,085 |
|
180 |
0 |
0,008 |
555 |
-1,057 |
-3,092 |
|
195 |
0,04 |
0,027 |
570 |
-1,21 |
-1,604 |
|
210 |
0,063 |
0,01 |
585 |
-1,004 |
-0,731 |
|
225 |
0,038 |
-0,041 |
600 |
-0,804 |
-0,298 |
|
240 |
-0,022 |
-0,071 |
615 |
-0,663 |
-0,058 |
|
255 |
-0,082 |
-0,053 |
630 |
-0,551 |
0,101 |
|
270 |
-0,107 |
-0,003 |
645 |
-0,448 |
0,215 |
|
285 |
-0,082 |
0,048 |
660 |
-0,362 |
0,297 |
|
300 |
-0,022 |
0,065 |
675 |
-0,313 |
0,375 |
|
315 |
0,038 |
0,036 |
690 |
-0,317 |
0,545 |
|
330 |
0,067 |
-0,025 |
705 |
-0,277 |
0,912 |
|
345 |
0,05 |
-0,085 |
720 |
0 |
4,175 |
|
360 |
0 |
-0,109 |
|
|||