5. Динамический расчет двигателя

5.1. Силы давления газов

Индикаторную диаграмму (рис. 1), полученную в тепловом расчете, развертывают по углу поворота кривошипа (рис.3) по методу Брикса.

Поправка Брикса

(74)

мм,

где М - масштаб хода поршня на индикаторной диаграмме.

Масштабы развернутой диаграммы: p, p_j, p_г - =0,05 МПа в мм; p_s, p_N - =0,06 МПа в мм; p_k, p_T - =0,05 МПа в мм; = = МН в мм, =3° в мм, или

(75)

рад в мм,

где 0В — длина развернутой индикаторной диаграммы, мм.

По развернутой диаграмме через каждые 30° угла поворота кривошипа определяют значения и заносят в гр, 2 сводной табл. 4 динамического расчета.

5.2. Приведение масс частей кривошипно-шатунного механизма

По [1, с.166, табл. 8.1] с учетом диаметра цилиндра, отношения S/D, рядного расположения цилиндров и достаточно высокого значения устанавливаются:

масса поршневой группы (для поршня из алюминиевого сплава принято = 100 кг/м )

(76)

кг,

масса шатуна (для стального кованого шатуна принято кг/м )

(77)

кг;

масса неуравновешенных частей одного колена вала без противовесов (для литого чугунного вала принято =140 кг/м )

(78)

кг.

Масса шатуна, сосредоточенная на оси поршневого пальца

кг [2, стр.21] (79)

Масса шатуна, сосредоточенная на оси кривошипа

кг [2, стр.21] (80)

Массы, совершающие возвратно-поступательное движение

(81)

кг.

Массы, совершающие вращательное движение

(82)

кг.

5.3. Силы инерции

Из табл. 3 переносят значения j в гр.3 табл. 4 и определяют значения удельной силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс (гр. 4):

(83)

МПа.

Центробежная сила инерции вращающихся масс

(84)

кН.

Центробежная сила инерции вращающихся масс шатуна

(85)

кН.

Центробежная сила инерции вращающихся масс кривошипа

(86)

кН.

5.4. Удельные суммарные силы

Удельная сила (МПа), сосредоточенная на оси поршневого пальца (гр. 5)

(87)

Удельная нормальная сила (МПа)

. (88)

Значения определяют для = 0,285 [1, с.169, по табл. 8.2] и заносят в гр. 6, а значения - в гр.7.

Удельная сила (МПа), действующая вдоль шатуна (гр. 9)

(89)

Удельная сила (МПа), действующая по радиусу кривошипа (гр.11)

. (90)

Удельная (гр. 13) и полная (гр. 14) тангенциальные силы (МПа и кН):

(91)

(92)

По данным табл.4 строят графики изменения удельных сил , (рис. 4), , (рис. 5), и (рис. 6) в зависимости от изменения угла поворота коленчатого вала .

Среднее значение тангенциальной силы за цикл:

по данным теплового расчета

(93)

Н;

по площади, заключенной между кривой и осью абсцисс (рис. 6):

(94)

МПа, а

(95)

Н;

ошибка %.