1.Определение момента инерции маховика

1.1 Кинематическое исследование кривошипно-шатунного механизма и определение момента инерции маховика

Определяем длину кривошипа (l_OA) и шатуна (l_AB) по зависимостям

Построение плана положений начинается от верхней мёртвой точки, откуда в масштабе откладывается ход поршня. В качестве входного звена принят кривошип. Строится план положений методом засечек для 12 положений, то есть через каждые 30⁰ поворота кривошипа. Масштабный коэффициент плана положений равен

Данный масштабный коэффициент соответствует масштабу М 1:2. Двигатель четырёхтактный, все процессы в нём происходят за два оборота коленвала (кривошипа), поэтому план положений имеет двойную нумерацию. Также, на нём присутствуют два дополнительных положения, соответствующих положению с максимальным давлением газов и нижней мёртвой точке.

1.2 Построение планов скоростей

Определяем угловую скорость кривошипа

Линейная скорость точки А равна

Так как линейная скорость точки всегда направлена по касательной к траектории и перпендикулярно к радиусу кривизны этой траектории, то направление вектора V_А перпендикулярно ОА и направлено в сторону ω₁.

Принимаем длину вектора изображающего скорость точки А на планах скоростей равной Р_va=80 мм. Планы скоростей будут использованы для построения рычагов Жуковского, следовательно, их масштабный коэффициент не нужен.

Скорость точки В определятся при построении плана скоростей, который строится на основании системы векторных уравнений.

Т ак как стенки блока цилиндров неподвижны то второе уравнение превращается в равенство и план скоростей строится на основании первого уравнения, где

V _B║ OB, V_BA BA.

Положение центра тяжести S₂ определяется по теореме подобия

По записанным векторным уравнениям строим 13 планов скоростей механизма.

1.3 Построение диаграммы давления газов и определение силы давления газов на поршень механизма

Согласно заданию строим индикаторную диаграмму двигателя, с помощью таблицы для построения индикаторной диаграммы. В этой диаграмме значения давления заданы в виде отношения действительного значения давления к максимальному в зависимости от отношения положения поршня к ходу поршня. Принимаем масштабный коэффициент диаграммы по оси ординат:

Давление газов в соответствующем положении поршня определяется по этой диаграмме для всех 25 (одно положение соответствует положению с максимальным давление газов) последовательных положений механизма по формуле

_.

Определяем силы давления газов на поршень по формуле:

где -площадь поршня

Результаты расчётов силы давления газов заносим в таблицу 1, где Пм – дополнительное положение механизма, которое соответствует максимальной силе давления газов.

Таблица 1. Таблица сил давления газов

№ пол.	FВ, Н	№ пол.	FВ, Н
0	310,86	13	21901.5
1	-293,55	14	11304
2	-310,86	15	6358,5
3	-310,86	16	4592.25
4	-310,86	17	3235,5
5	-310,86	18	2296,125
6	-310,86	19	706,5
7	-310,86	20	310,86
8	155,43	21	310,86
9	621,72	22	310,86
10	1766,25	23	310,86
11	4945.5	24	310,86
12	7241,625	Пм	31086