Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Расчет теплового двигателя. Курсовая работа.doc
Скачиваний:
93
Добавлен:
17.02.2016
Размер:
2.18 Mб
Скачать

5. Динамический расчет двигателя

В ходе динамического расчета определяют силы и моменты, действующие на детали кривошипно-шатунного механизма (КШМ).

а).Строят развернутую диаграмму давления газов в координатах

рг - о п.к.в, используя построенную свернутую индикаторную диаграмму действительного цикла в ходе теплового расчета двигателя. Перестроение индикаторной диаграммы в развернутую выполняется графическим путем по методу проф. Ф.А. Брикса. Для чего под индикаторной диаграммой проводится полуокружность радиусомr=S/2 (рис. 8). Из центра этой полуокружности (точка 0) в сторону НМТ в масштабе диаграммы откладывается поправка Брик­са - отрезок. Из нового центра01полуокруж­ность делят лучами на равные углы. Точки пересечения, полученные на полуокружности, соответствуют опреде­ленным углам

(на рис.8. интервал между точками равен 30°).

Рис. 8. Диаграмма давлений, приведенных к оси поршневого пальца

Из этих точек проводят вертикальные линии до пересечения с контуром индикаторной диаграммы. Полученные значения давлений сносятся на ординаты соответствующих углов . Развертку индикаторной ди­аграммы начинают от ВМТ в процессе хода впуска. На этой диаграмме наносят также давление от инерционных сил ( рj ) и давление от суммарных сил (р1 ),

р1 = рг рj,

где рj = Fj /D2/4 , ( Fj определяется согласно п. б).

б). Определяют силу инерции, действующую на детали КШМ, движущихся поступательно по формуле:

Fj = - mj jn, (53)

где mj – масса деталей КШМ, движущихся поступательно:

, (54)

где -масса поршневой группы,-масса шатуна, отнесенная к поршневому пальцу:,-масса шатуна,

jn – ускорение поршня, определяется по формуле (52).

Массы поршневой группы и шатуна при расчете двигателя можно ориентировочно принимать из табл. 9.

Таблица 9

Приближенные значения масс деталей кривошипно-шатунного механизма

Тип двигателя

Масса поршневой группы

(поршень из алюмин. сплава)

() ,

Масса шатуна

(),

Бензиновый (газовый)

(D=60…100мм)

10…15

12…20

Дизель (D=80…150мм)

20…35

25…40

в). Определяют и строят суммарную силу, действующую на поршень.

Рис. 9. Диаграмма суммарной силы

, (55)

где численные значения суммарного давленияберутся из диаграммы, представленной на рис. 8.

г).Определяют силы FN ; Fs ; Fк и Fс интервалом 30о, оформляют их значения в табличной форме и строят развернутые диаграммы сил, действующих в КШМ двигателя (рис.10.)

Боковая сила, прижимающая поршень к цилиндру:

FN = F tg.(56)

Сила, действующая вдоль шатуна:

Fs=F /cos.(57)

Сила, направленная по радиусу кривошипа:

. (58)

Тангенциальная сила, создающая вращающий момент на коленчатом валу:

. (59)

Численные значения тригонометрических функций, входящих в уравнения (56)…(59), для различных углов  и  приведены в приложении.

Результаты расчета сводятся в табл. 10.

Таблица 10