6.3.2 Сила давления газов
Сила давления
газов
,
Н [3]:
,
(6.13)
где
-
значения давления при данном угле
поворот, МПа;
-
атмосферное давление.
=0,1МПа.
Значения , в зависимости от угла поворота коленчатого вала занесены в таблицу 6.3.
6.3.3 Суммарная сила
Суммарная сила Р, Н [3]:
(6.14)
Рисунок 6.3 - Графики зависимостей силы давления газов, силы инерции и суммарной силы от угла поворота коленчатого вала
Значения суммарной силы в зависимости от угла поворота коленчатого вала занесены в таблицу 6.3
6.3.4 Сила, направленная по радиусу кривошипа
Сила, направленная по радиусу кривошипа К, Н [3] :
,
(6.15)
где
Р-
результирующая сила, Н; φ- угол поворота
коленчатого вала, град.;
-
угол наклона шатуна к вертикальной оси
цилиндра.
Построен график
изменения силы К из условия
=0,25,
угол поворота коленчатого вала 0-7200
с шагом 300.
6.3.5 Тангенциальная сила
Тангенциальная сила Т, Н [3]:
.
(6.16)
Построен
график изменения тангенциальной силы
из условия
=0,25,
угол поворота коленчатого вала 0-7200
с шагом 300.
Графики изменения силы Т от φ представлен на рисунке 6.4.
Рисунок 6.4- Графики зависимости силы Т
от угла поворота коленчатого вала φ
6.3.6 Нормальная сила
Нормальная сила N, Н [3]:
(6.17)
Построен график изменения нормальной силы из условия =0,25, угол поворота коленчатого вала 0-7200 с шагом 300.
6.3.7 Сила, действующая по оси шатуна
Сила,
действующая по оси шатуна S,
Н [3]:
(6.18)
Построен график изменения силы, действующей по оси шатуна из условия =0,25, угол поворота коленчатого вала 0-7200 с шагом 300.
Графики изменения силы N от φ представлен на рисунке 6.5.
Значения всех сил, при различных углах поворота коленчатого вала, необходимые для построения графиков приведены в таблице 6.3.
Рисунок 6.5- Графики зависимости силы N от угла поворота
коленчатого вала φ
6.3.8 Крутящий момент
Крутящий момент
,
Н∙м [3]:
,
(6.19)
где
-
тангенциальная сила, соответствующая
разным углам поворота коленчатого вала,
Н; r
– радиус кривошипа,
r=0,07
м.
График
изменения крутящего момента в одном
цилиндре представлен на рисунке 6.6.
График среднего момента для
четырёхцилиндрового двигателя представлен
на рисунке 6.7. Он получен путем сложения
ординат точек графика рисунка 6.6 , для
этого график представленный на рисунке
6.6 разбит на четыре участка соответствующих
числу цилиндров, и все эти участки
построены в интервале 0-180º. Затем по
графику на рисунке 6.7 определен средний
момент:
.
Отклонение от ранее посчитанного
номинального момента (
)
составляет 4%.
Рисунок 6.6- График изменения крутящего момента
Рисунок 6.7- Среднее значение крутящего момента
фи |
р, МПа |
Рг, Н |
j, м/с2 |
Рj, Н |
Рсумм, Н |
сила К, Н |
сила Т, H |
сила N, H |
сила S, H |
М, Н*м |
0 |
0,125 |
282,6 |
3280,6 |
-8529,56 |
-8246,96 |
-8246,96 |
0 |
0 |
-8246,96 |
0 |
30 |
0,095 |
-56,52 |
2600,86 |
-6762,236 |
-6818,756 |
-5475,46 |
-4152,62 |
-859,163 |
-6873,31 |
-290,683568 |
60 |
0,095 |
-56,52 |
984,18 |
-2558,868 |
-2615,388 |
-808,155 |
-2552,62 |
-575,385 |
-2678,16 |
-178,683308 |
90 |
0,095 |
-56,52 |
-656,12 |
1705,912 |
1649,392 |
-422,244 |
1649,392 |
422,2444 |
1702,173 |
115,45744 |
120 |
0,095 |
-56,52 |
-1640,3 |
4264,78 |
4208,26 |
-2907,91 |
3181,445 |
925,8172 |
4309,258 |
222,7011192 |
150 |
0,095 |
-56,52 |
-1866,01 |
4851,626 |
4795,106 |
-4454,65 |
1874,886 |
604,1834 |
4833,467 |
131,2420512 |
180 |
0,095 |
-56,52 |
-1968,36 |
5117,736 |
5061,216 |
-5061,22 |
0 |
0 |
5061,216 |
0 |
210 |
0,1 |
0 |
-1866,01 |
4851,626 |
4851,626 |
-4507,16 |
-1896,99 |
-611,305 |
4890,439 |
-132,789003 |
240 |
0,126 |
293,904 |
-1640,3 |
4264,78 |
4558,684 |
-3150,05 |
-3446,37 |
-1002,91 |
4668,092 |
-241,245557 |
270 |
0,1735 |
830,844 |
-656,12 |
1705,912 |
2536,756 |
-649,41 |
-2536,76 |
-649,41 |
2617,932 |
-177,57292 |
300 |
0,3365 |
2673,396 |
984,18 |
-2558,868 |
114,528 |
35,38915 |
-111,779 |
-25,1962 |
117,2767 |
-7,82455296 |
330 |
1,029 |
10501,416 |
2600,86 |
-6762,236 |
3739,18 |
3002,562 |
-2277,16 |
-471,137 |
3769,093 |
-159,401243 |
360 |
5,3435 |
59272,524 |
3280,6 |
-8529,56 |
50742,964 |
50742,96 |
0 |
0 |
50742,96 |
0 |
390 |
4,434 |
48991,536 |
2600,86 |
-6762,236 |
42229,3 |
33910,13 |
25717,64 |
5320,892 |
42567,13 |
1800,235059 |
420 |
1,6235 |
17221,644 |
984,18 |
-2558,868 |
14662,776 |
4530,798 |
14310,87 |
3225,811 |
15014,68 |
1001,760856 |
450 |
0,847 |
8444,088 |
-656,12 |
1705,912 |
10150 |
-2598,4 |
10150 |
2598,4 |
10474,8 |
710,5 |
480 |
0,6 |
5652 |
-1640,3 |
4264,78 |
9916,78 |
-6852,49 |
7497,086 |
2181,692 |
10154,78 |
524,7959976 |
510 |
0,5 |
4521,6 |
-1866,01 |
4851,626 |
9373,226 |
-8707,73 |
3664,931 |
1181,026 |
9448,212 |
256,5451956 |
540 |
0,3 |
2260,8 |
-1968,36 |
5117,736 |
7378,536 |
-7378,54 |
0 |
0 |
7378,536 |
0 |
570 |
0,125 |
282,6 |
-1866,01 |
4851,626 |
5134,226 |
-4769,7 |
-2007,48 |
-646,912 |
5175,3 |
-140,523765 |
600 |
0,125 |
282,6 |
-1640,3 |
4264,78 |
4547,38 |
-3142,24 |
-3437,82 |
-1000,42 |
4656,517 |
-240,647349 |
630 |
0,125 |
282,6 |
-656,12 |
1705,912 |
1988,512 |
-509,059 |
-1988,51 |
-509,059 |
2052,144 |
-139,19584 |
660 |
0,125 |
282,6 |
984,18 |
-2558,868 |
-2276,268 |
-703,367 |
2221,638 |
500,779 |
-2330,9 |
155,5146298 |
690 |
0,125 |
282,6 |
2600,86 |
-6762,236 |
-6479,636 |
-5203,15 |
3946,098 |
816,4341 |
-6531,47 |
276,2268827 |
720 |
0,125 |
282,6 |
3280,6 |
-8529,56 |
-8246,96 |
-8246,96 |
0 |
0 |
-8246,96 |
0 |
Таблица 
6.3
– Значение сил, ускорения и крутящего
момента от угла поворота коленчатого
вала.