Расчёт нагрузок на шатунные шейки и подшипники
Радиальная составляющая нагрузки на шатунную шейку, кН:
.
Тангенциальная составляющая нагрузки на шатунную шейку, кН:
.
Полная нагрузка на шатунную шейку, кН:
.
Полученные значения нагрузок ZШ и Т Ш можно использовать для определения нагрузок на шатунный подшипник. Составляющие нагрузок, кН:
,
.
Результаты расчетов приведены в таблице 4.1
Годографы нагрузок на шатунную шейку и шатунный подшипник представлены соответственно на рис.4.1 и 4.2.
Анализ уравновешенности V-образного двигателя. Неуравновешенные силы инерции в отсеке
На рисунке 5.1 представлена схема уравновешивания V-образного двигателя.
Силы инерции поступательно движущихся масс одного цилиндра, кН:
Сила инерции I порядка
Сила инерции II порядка
Силы инерции в V-образном отсеке, кН:
Полная сила инерции I порядка
Сила инерции I порядка обратного вращения
Составляющая суммарной силы II порядка к-го отсека по оси OZ
Составляющая суммарной силы II порядка к-го отсека по оси OZ
Анализ уравновешенности одного ряда цилиндров
В соответствии с рис.5.1 находим:
Главный вектор силы инерции I порядка в ряду
Главный момент силы инерции I порядка в ряду
откуда АI=0,17; ВI=-0,66;
;
Главный вектор силы инерции II порядка в ряду
Главный момент силы инерции II порядка в ряду
откуда АI=0,17; ВI=0,66;
;
Поскольку двигатель V-образный, то определять Рив и Мив не нужно, так как они представляют собой части величин F и МF.
Анализ уравновешенности V-образного двигателя
Главный вектор и главный момент полных сил прямого вращения
;
Главный вектор и главный момент сил I порядка обратного вращения
;
;
Главные моменты сил инерции II порядка в плоскостях YOZ и XOZ
и
Главные
моменты сил инерции II
порядка относительно осей OX
и OY
при
;
Оценка результатов анализа и выбор уравновешивающего устройства.
Произведенный анализ внешней уравновешенности V-образного тепловозного двигателя типа 12ЧН26/26 с углом развала цилиндров 480 показал, что все силы инерции у него само - уравновешиваются.
Неуравновешенными остаются моменты всех видов сил инерции. При n=1000 об/мин они принимают следующие значения, кНм:
при
при
Из
выявленных неуравновешенных моментов
наиболее опасным следует считать
,
значительно превосходящий по величине
остальные. Он постоянен по модулю и
вращается вместе с коленчатым валом.
Плоскость его действия отстает от
плоскости 1-го кривошипа на угол F.
Момент можно уравновесить с помощью противовесов на щеках коленчатого вала.
Схема установки противовесов на коленчатом валу приведена на рисунке 5.2.
На приведенной схеме применены разгружающие противовесы. Количество противовесов Zп=12. Амплитуда сил инерции поступательно движущихся масс
Сила инерции противовесов
где Кр=0,4 - коэффициент разгрузки
=1200 - угол между кривошипами.