2. Кинематика кривошипно-шатунного механизма
Выбор λ и длины шатуна Lш.
В
целях уменьшения высоты двигателя
без значительного увеличения инерционных
и нормальных сил отношение радиуса
кривошипа к длине шатуна предварительно
было принято в тепловом расчёте
.
При этих условиях:
Итак, исходными данными для расчета являются:
радиус
кривошипа
отношение
длина
шатуна
частота
вращения
Определение кинематических параметров производится по формулам:
Перемещение поршня:
Скорость поршня:
Ускорение поршня:
Расчёт
,
,
производится аналитически через каждые
10° угла поворота коленчатого вала,
рассчитанные значения заносятся в
таблицу 2.1.
Таблица 2.1. Кинематический анализ КШМ.
|
Перемещение
|
Скорость , м/с |
Ускорение , м/с2 |
|
0 |
0 |
0 |
12249 |
360 |
10 |
0,67 |
4,05 |
17950 |
350 |
20 |
2,68 |
7,91 |
11071 |
340 |
30 |
5,91 |
11,38 |
9682 |
330 |
40 |
10,21 |
14,32 |
7886 |
320 |
50 |
15,38 |
16,61 |
5811 |
310 |
60 |
21,2 |
18,18 |
3597 |
300 |
70 |
27,43 |
19,01 |
1389 |
290 |
80 |
33,8 |
19,12 |
-684 |
280 |
90 |
40,12 |
18,58 |
-2528 |
270 |
100 |
46,15 |
17,47 |
-4067 |
260 |
110 |
51,72 |
15,9 |
-5261 |
250 |
120 |
56,71 |
14 |
-6124 |
240 |
130 |
61,04 |
11,85 |
-6690 |
230 |
140 |
64,59 |
9,57 |
-7007 |
220 |
150 |
67,37 |
7,2 |
-7155 |
210 |
160 |
69,4 |
4,8 |
-7199 |
200 |
170 |
70,61 |
2,41 |
-7291 |
190 |
180 |
71 |
0 |
-7194 |
180 |
,
мм
По данным таблицы 2.1 построены графические зависимости скорости, ускорения и перемещения поршня от угла поворота коленчатого вала.
Рисунок-2.1. График перемещений поршня
Рисунок-2.2. График скоростей поршня
Рисунок-2.3. График ускорений поршня
3. Динамика кривошипно-шатунного механизма