36.Ускорение поршня, диаграммы ускорения 1-го и второго порядков.

Выражение для определения ускорения поршня можно найти путем дифференциро­вания по времени выражения для скорости поршня.

Ускорение поршня складывается из двух составляющих

где – ускорение поршня первого порядка;

– ускорение поршня второго порядка. Характер изменения этих ускорений в зависимости от угла поворота кривошипа φ показан на рис. 7.

35.Скорости поршня, диаграммы скорости 1-го и 2-го порядков

Выражение для определения скорости перемеще­ния поршня как функцию угла поворота кривошипа можно получить путем дифференцирования по времени левой и правой части уравнения движения кривошипно-шатунного механизма.

Скорость поршня можно представить как сумму скоростей первого и второго порядков

где - гармонически изменяющаяся скорость поршня первого порядка, т. е. скорость, с которой двигался бы поршень при наличии шатуна бесконечно большой длины; - гармонически изменяю­щаяся скорость поршня второго порядка, т. е. скорость при дополнитель­ном перемещении поршня, возникающего вследствие наличия шатуна ко­нечной длины.

Составляющие скорости поршня представляют гармонические функ­ции угла ф, причем период гармонических колебаний как функции скоро­сти поршня второго порядка в два раза меньше периода колебаний как пе­риодической функции скорости поршня первого порядка. Зависимость ско­рости перемещения поршня и ее составляющих от угла поворота кривоши­па представлена на рис. 4.

37.Угол качания шатуна центрального КШМ.

38.Угловая скорость качания шатуна.

39.Угловое ускорение качания шатуна.

40.Силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс 1-го порядка. Диаграмма этой силы.

41.Силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс 2-го порядка. Диаграмма этой силы.

42

42.Формулы сил давления газов, силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс, суммарной силы.

Сила давления газов на поршень со стороны камеры сгорания (ее определяют по индикаторной диаграмме)

P_г = р_гF_п

где р_г — давление газов в цилиндре, МПа; F_п — площадь поршня, м².

Сила давления газов со стороны картера (это давление обычно равно атмосферному р₀)

Р₀ = р₀F_п

Сила инерции возвратно-поступательно движущихся частей равна произведению массы этих частей на их ускорение в данный момент времени:

P_j = — mj = — mrω² (cosφ + cos2φ)

где m = m_пк + 0,275m_ш; m_пк — масса поршня и других деталей, движущихся поступательно; m_ш — масса верхней головки шатуна, обычно принимаемая равной 0,2...0,3 массы всего шатуна; r —радиус кривошипа; ω и φ — соответственно частота вращения и угол поворота коленчатого вала.

Исходной силой является суммарная сила  , действующая на поршень

.