- •Методичні вказівки
- •8.05050304 «Двигуни внутрішнього згорання»
- •Введение
- •1 Кинематика кривошипно-шатунного механизма
- •1.1 Минимальная длина шатуна
- •1.2 Перемещение поршня
- •2.1 Сила давления газов
- •2.1.1 Перестроение индикаторной диаграммы свёрнутой в развёрнутую
- •2.1.2 Сила давления газов
- •1.3 Скорость поршня
- •1.4 Ускорение поршня
- •2 Динамика кривошипно-шатунного механизма
- •2.2 Приведение масс частей кривошипно-шатунного механизма
- •2.3 Силы инерции
- •2.4 Результирующая сил давления газов и инерции. Силы нормальная, действующая вдоль шатуна, действующие на кривошип радиальная и тангенциальная
- •Сила s действует вдоль шатуна
- •Радиальная сила k направлена вдоль кривошипа
- •2.5 Крутящий момент двигателя
- •Крутящий момент одного цилиндра
- •Среднее значение Mкр ср определяется методом планиметрирования
- •Эффективный (действительный) крутящий момент на валу двигателя
- •2.6 Силы, действующие на шатунную шейку и колено коленчатого вала: полярная и прямоугольная диаграммы
- •2.7 Силы, действующие на коренную шейку коленчатого вала: полярная и прямоугольная диаграммы
- •2.8 Диаграммы износа шеек коленчатого вала
- •3 Расчёт коленчатого вала на прочность
- •3.1 Размеры основных элементов коленчатого вала. Эскизный проект
- •3.2 Расчёт шеек
- •3.2.1 Скручивающие и изгибающие моменты
- •3.2.2 Коренная шейка
- •3.2.3 Шатунная шейка
- •3.3 Расчёт щёк
- •3.4 Эскизный проект коленчатого вала
2.5 Крутящий момент двигателя
Приложение Б; рис. 5.
= 360/i = 360/1 = 360 ПКВ – сдвиг по фазе в порядке работы цилиндров: двигатель 1-цилиндровый 2-тактный.
Крутящий момент одного цилиндра
Mкр ц = Tr.
График Mкр ц = f() получается умножением графика T = f() на постоянный множитель r, по характеру он аналогичен графику T = f().
Проектируемый двигатель 4-цилиндровый. График крутящего момента многоцилиндрового Д Mкр = f() периодический, строится в пределах периода (период соответствует ) и распространяется на продолжительность Цл. График Mкр ц = f() разбит на 4-е части: по числу цилиндров i, части совмещены по оси и выполнено графическое суммирование, получен график Mкр = f().
Среднее значение Mкр ср определяется методом планиметрирования
Нм;
F1, F2 (мм2) – положительная и отрицательная площади, заключённые между графиком Mкр = f() и отрезком ОА (заштрихованы);
ОА (мм) – отрезок диаграммы, в масштабе изображающий продолжительность фазы ;
Мм (Нм/мм)– масштаб моментов.
Эффективный (действительный) крутящий момент на валу двигателя
Me = Mкр срm = 250.95 = 24 Нм,
m = 0.95 – механический КПД бензинового карбюраторного двигателя 3.
2.6 Силы, действующие на шатунную шейку и колено коленчатого вала: полярная и прямоугольная диаграммы
Проектируемый двигатель рядный.
Приложение Б, рекомендации: желательны единые масштабы УПКВ, сил.
Приложение Б; рис. 6.
Результирующая сила, действующая на ШШ
.
Построение
полярной диаграммы силы Rшш
= f().
ОТК
– начало прямоугольной системы координат
Т-К; положительные направления
показаны. ОRш
– центр полярной диаграммы силы Rшш,
отстоит от ОТК
в направлении К на расстоянии KRш.
Из рис. 4 откладываются отрезки,
эквивалентные силам Т, К при соответствующем
положении КШМ, получают отрезки,
эквивалентные силам S,
Rшш,
строят векторы
и
полярную диаграмму силы Rшш
= f():
4 разнохарактерные петли, соответствующие
каждая ПКВ на 180;
показан пример для
= 150
ПКВ: векторы
.
Результирующая
сила, действующая на колено КВ
.
ОRк
– центр полярной диаграммы силы Rк,
отстоит от ОRш
в направлении К на расстоянии KRк.
Показан пример построения для положения
КВ при
= 150
ПКВ.
Полярная диаграмма Rшш = f() перестроена в прямоугольную систему координат Rшш - , все значения Rшш при этом положительны. Rшш ср найдена планиметрированием. Отмечены Rшш max, Rшш min, Rшш ср.
2.7 Силы, действующие на коренную шейку коленчатого вала: полярная и прямоугольная диаграммы
Приложение Б; рис. 7.
В проектируемом двигателе 1 = 2 – расстояния по оси КВ между центрами смежных с КШ шатунных шеек.
Результирующая сила, действующая на 2-ю КШ
– уменьшенная
по величине в 2 раза и противоположно
направленная векторная сумма результирующих
сил, действующих на сопряжённые колена
(одновременно, в один момент: в соответствии
с порядком работы цилиндров, с учётом
сдвига по фазе ).
Полярная диаграмма Rкш2 = f() построена с помощью полярных диаграмм сил, действующих на 1 и 2-ю ШШ, полюса ОRк которых совмещены в одной точке, а оси К ориентированы в соответствии с пространственной ориентацией соответствующих колен (угол γк = 120).
Полярная
диаграмма перестроена в прямоугольную
систему координат Rкш
= f();
определены и отмечены значения
.
