КРИВОШИПНО-ШАТУННОГО МЕХАНИЗМА

Для заданного положения колен вала (угол α = 660°) привожу в определенном масштабе схему сил, действующих на КШМ – суммарной, нормальной, направленной по шатуну и тангенциальной. Для того же положения кривошипа определяю крутящий и опрокидывающий моменты.

Построение графика инерционных сил

Удельная масса поступательно движущихся частей:

m_S = m_п + 0,275m_ш, [кг/м²]                                      (6.1)

где m_п – масса поршня, m_п = 200 г/см²;

m_ш – масса шатуна, m_ш = 300 г/см²;

m_S = 200 + 0,275∙300 =282,5 [г/см²]

Определение параметров, необходимых для построения графика инерционных сил по методу Толле:

                                                    (6.2)

                                            (6.3)                                                                     

                                               (6.4)

После определения величин А, В, С в масштабе = 35 кПа/мм откладываю А в ВМТ, В в НМТ и С в пересечении с прямой, соединяющей точки А и В с нейтральной линией.

Затем используя точки А, В и С строю параболу, представляющую график инерционных усилий возвратно-поступательно движущихся деталей КШМ.

6.1 Построение графика тангенциальных сил

Используя индикаторную диаграмму, график инерционных сил и полукруг Брикса нахожу действующую на поршень суммарную силу Р_д (через каждые 15° угла поворота кривошипа коленвала) по выражению:

                                              (6.5)

 Результаты подсчета заношу в таблицу 6.1

Таблица 6.1 Данные вычислений полученных при кинематическом и    динамическом расчете кривошипно-шатунного механизма.

Величину силы Т определяю, используя схему КШМ. Для этого на продолжении радиуса кривошипа ОВ откладываю отрезок ВС, равный (в принятом масштабе) силе Р_д .

Перпендикуляр, опущенный из точки С на ось цилиндра двигателя до пересечения с направлением шатуна (отрезок СД) и представляет силу Т.

     По полученным значениям Т (таблица 6.1) строю диаграммы.

Суммарную диаграмму получаю путём сложения диаграммы тангенциальной силы разделённой на четыре части.

Используя суммарную диаграмму определяю среднее значение тангенциальной силы ρ:

                                    (6.6)

где ΣF_пол и ΣF_отр – суммы положительных и отрицательных площадей суммарной диаграммы Т;

l – длина диаграммы.

По величине ρ нахожу эффективную мощность двигателя:

                               (6.7)

Определяю несовпадение мощностей:

                                             (7.8)

ΔN_e допускается до 3%.

РАСЧЕТ МАХОВИКА

По графику тангенциальных усилий определяю момент инерций всех вращающихся частей, затем параметры маховика.

По графику определяю максимальную избыточную работу:

                               (7.1)

где μ – масштаб площади;

                                                       (7.2)

где μ₁ – масштаб тангенциальной силы;

μ₂ – масштаб длины;

                                                  (7.3)

Момент инерции всех вращающихся частей двигателя:

                                             (7.4)

где δ – неравномерность вращения коленчатого вала;

δ = 0,006…0,01 = 0,006

Определяю момент инерции маховика:

Масса маховика m, мм:

                   БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Баширов Р.М. Основы теории и расчёта автотракторных двигателей. – Уфа: БашГАУ, 2008. – 294с.

2. Колчин Л.И. и др. Расчет автомобильных и тракторных двигателей-М.:Высшая школа,2002.-496с.: ил.

3. Николаенко А.В. Теория,конструкция и расчет тракторных и автомобильных двигателей-М.: Колос,1984г.-335с.

4. Методическое пособие к выполнению курсового проекта по тракторам и автомобилям (для студентов 4 курса факультета механизации сельского хозяйства).- Уфа.: БГАУ, 2008г.-36с.

5. Орлин А.С. Двигатели внутреннего сгорания. – М.: Машиностроение 1984 г. – 384с., ил.