3.5 Расчет степени неравномерности вращения коленчатого вала двигателя

Примем, что суммарный момент всех сил сопротивления постоянен и равен (с обратным знаком), то есть в соответствии с формулой (3.1) пропорционален . Тогда в диапазоне углов п.к.в., в котором крутящий момент больше момента сил сопротивления, то есть при > (см. рис. 3.4), создается положительная избыточная работа , которая тратится на увеличение кинетической энергии движущихся деталей, и в результате происходит увеличение . Напротив, в диапазоне углов п.к.в., в котором < , происходит уменьшение .

Степень неравномерности вращения коленчатого вала проектируемого двигателя

= =0,190 (3.3)

где – индикаторная мощность двигателя, кВт;

– приведенный момент инерции движущихся масс, кг·м²;

– частота вращения коленчатого вала, мин^–1;

– отношение избыточной площади диаграммы суммарной тангенциальной силы за один ее период к площади диаграммы за один оборот вала (см. рис. 3.4).

Приведенный момент инерции движущихся масс , входящий в формулу (3.3), может включать в себя ряд составляющих:

, (3.4)

где  – приведенный момент инерции КШМ двигателя;  – моменты инерции соответственно маховика и противовесов. Примем = 0; = 0. Тогда приведенный момент инерции КШМ, рассчитанный по эмпирической формуле Терских:

= = 11,067 (3.5)

где

=6	– число цилиндров;	=0,22			– диаметр цилиндра, м;
=0,14	– радиус кривошипа, м;	=0,1295			– диаметр шейки коленчатого вала, м;
=0,37	– расстояние между осями цилиндров,м;	=1			– число цилиндров, приходящееся на одно колено вала;
=0,280	– коэффициент, зависящий от и длины шатуна =0,62 , м,
	причем
	– для чугунных поршней;
	– для силуминовых поршней.

Примем, что проектируемый дизель предназначен для работы на дизель-генератор. Рассчитанная больше рекомендованных значений 1/150 – 1/250 [ 4 ]. Это означает, что в данном случае нет необходимости в установке маховика.

3.6 Выводы по разделу

3.5.1 Из расчетов следует, что максимальная тангенциальная сила в КШМ одного цилиндра имеет место при положении угле поворота коленчатого вала = 30 ºп.к.в. на такте расширения .

3.5.2 Максимальное отрицательное значение тангенциальной силы от работы одного цилиндра соответствует = 700 ºп.к.в. на такте продувки . (Нет такого такта!)

3.5.3 В течение насосных ходов поршня существенную роль в формировании кривой тангенциальной силы играют силы инерции поступательно движущихся масс КШМ.

3.5.4 Смена знака нормальной силы, соответствующая перекладке поршня, происходит при углах поворота коленчатого вала 180º,280º ,360º,550º,710º.

3.5.5 Степень неравномерности вращения коленчатого вала проектируемого двигателя при его работе на расчетном режиме составляет 0,190 . Это означает, что в случае использования двигателя в качестве главного двигателя нет необходимости в установке маховика.