2.4 Построение диаграммы тангенциальных сил для всех цилиндров двигателя.

α = град. (2.11)

α = = __ град.

Для построения диаграммы тангенциальных сил всех цилиндров двигателя со­вмещают диаграммы тангенциальных сил каждого цилиндра, сдвигая одну диа­грамму относительно другой на угол поворота кривошипа между двумя после­дующими вспышками в цилиндрах двигателя. Складывая алгебраически ординаты всех диаграмм, получаем суммарные ординаты для различных положений криво­шипа.

Таблица 4.4 Данные для построения диаграммы тангенциальных сил для всех

цилиндров двигателя

α

Номер цилиндра

∑Т

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

0

Т0

Т60

Т120

Т180

Т240

Т300

Т360

Т420

Т480

Т540

Т600

Т660

10

Т10

Т70

Т130

Т190

Т250

Т310

Т370

Т430

Т490

Т550

Т610

Т670

20

Т20

Т80

Т140

Т200

Т260

Т320

Т380

Т440

Т500

Т560

Т620

Т680

30

Т30

Т90

Т150

Т210

Т270

Т330

Т390

Т450

Т510

Т570

Т630

Т690

40

Т40

Т100

Т160

Т220

Т280

Т340

Т400

Т460

Т520

Т580

Т640

Т700

50

Т50

Т110

Т170

Т230

Т290

Т350

Т410

Т470

Т530

Т590

Т650

Т710

60

Т60

Т120

Т180

Т240

Т300

Т360

Т420

Т480

Т540

Т600

Т660

Т720

22,4

После построения диаграммы тангенциальных сил для всех цилиндров двигателя определяем среднее тангенциальное усилие двигателя

Т = , мм (2.12)

где i – число точек проверки

М = 10 - масштаб

Т = = ____МПа

Определяем крутящий момент двигателя по среднему тангенциальному усилию

М = Т · F · r

М = ____· 0,011· 0,07=_______ мн · м

И через индикаторную мощность двигателя

М' =

М' = _______ МНм

Разница крутящих моментов

δ = ·100%

δ = · 100% = _____%

[δ] = 5%

где N – эффективная мощность двигателя в кВт

n – об/мин

3 ВЫБОР МАТЕРИАЛА И РАСЧЕТ СБОРОЧНОЙ ЕДИНИЦЫ

3.1 Расчет втулки цилиндра

Во время работы двигателя втулки подвергаются значительным механиче­ским и тепловым воздействиям, а также износу. Они испытывают напряжение от действий сил газов, бокового давления поршня и тепловых нагрузок.

Втулки цилиндров являются наиболее нагруженными деталями двигателя. Тяжелые условия работы втулок цилиндров диктуют необходимость использовать для их изготовления высококачественные чугуны.

В общем случае все детали испытывают сложное напряжение

σ = σ_x σ_t – ν (σ_y + σ_z)

где σ_x – тангенциальное напряжение растяжения

σ_x =

где r₂ – наружный диаметр втулки

r₁ – внутренний диаметр втулки

σ_x = = 1178 rкгс/см3

σ_x = 117,8 МПа

σ_t – термическое тангенциальное напряжение сжатия и растяжения от температурного перепада в радиальном направлении

σ_t =

где α – коэффициент линейного расширения

α = 15 ∙ 10^-6 1/К

μ – коэффициент Пуасона

μ = 0,35

Е – модуль упругости

Е = 10⁶ кгс/см³

Δ – разность температур на внутренней и наружней поверхностях детали, которая должна выбираться на основе эксперементальных данных

Δ = 32°С/мм

Δ = Δt

где σ – толщина стенки, мм

Δt = 3,2 ∙ 16 = 51,2°C

σ_t = = 433,2 rкгс/см³

σ_t = 43,32 МПа

σ_y – напряжение сжатия в радиальном направлении

σ_y = 0

σ_z – напряжение сжатия или растяжения от осевой силы

σ_z = 0

σ = 117,8 43,32 МПа

= 100 – 180 МПа

Рисунок 3.1 - Втулка цилиндра

1 - втулка цилиндра; 2 - рубашка; 3,8- шпильки: 4 - кольцо резиновое; 5 - шай­ба; 6, 7- гайки; 9,10,11- кольца уплотнительные;12, 14, 15 - прокладки; 13 - втулка перетока охлаждающей жидкости в крышку; В - пояс опорный ниж­ний; Г - отверстия для крепления приспособления; Д - отверстие для монтажного болта; Е - скос; Ж - пояс опорный верхний; К – полость; М - отверстие в блоке цилиндров для подвода охлаждающей жидкости.

Примечание - Цифры, написанные в кружках, приведены для указания порядка затяжки гаек.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Орлин А.С. и др. Двигатели внутреннего сгорания. Теория рабочих процессов поршневых и комбинированных двигателей. М., Машиностроение, 1982 .

2. МоргулисЮ.Б. Двигатели внутреннего сгорания М., Машиностроения, 1972 –л

3. Тепловозные двигатели и газотурбинные установки. М.,Транспорт, 1986

4. Белоусов И.С. Кобзев Б.В. Методическая разработка по курсовому проек­тированию для учащихся по специальности 0557 «Двигатели внутреннего сгорания» по предмету «Теория, конструкция и расчет ДВС»