3.1. Силы давления газов
Индикаторную диаграмму, полученную в тепловом расчете, развертываем по углу поворота кривошипа по методу Брикса.
Поправка Брикса
где
масщтаб
хода поршня на индикаторной диаграмме.
Масштабы
развернутой диаграммы: давления и
удельных сил
в мм; полных сил
,
угла поворота кривошипа
3.2.Приведение масс частей кривошипно-шатунного механизма
Масса поршневой группы (алюминиевый сплав)
Для
поршня из алюминиевого сплава принято
Масса шатуна (стальной кованный шатун)
Для
стального кованого шатуна принято
Масса неуравновешенных частей одного колена вала без провесов (литой чугунный вал)
Для
литого чугунного вала принято
Масса шатуна, сосредоточенная на оси поршневого пальца
Масса шатуна, сосредоточенная на оси кривошипа
Массы, совершающие возвратно-поступательное движение
Массы, совершающие вращательное движение
3.3.Удельные и полные силы инерции
Удельные силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс
Центробежная сила инерции вращающихся масс
Центробежная сила инерции вращающихся масс шатуна
Центробежная сила инерции вращающихся масс кривошипа
3.4. Удельные суммарные силы
Удельная
сила
Расчет представлен в таблице 3.1.
Удельная
нормальная сила
Расчет представлен в таблице 3.1.
Удельная
сила, действующая вдоль шатуна
Расчет представлен в таблице 3.1.
Удельная и полная тангенциальные силы
Расчет представлен в таблице 3.1.
По
данным таблице 3.1. строим графики
изменения удельных сил
в
зависимости от изменения угла поворота
коленчатого вала
.
Таблица 3.1
-
φпкв
мПа
j,
мПа, мПа
tgβ
,мПа
-360
0,081875
-2,57313225
-2,491257
0
0
1
-2,49126
0
0
-350
0,082114
-2,50860291
-2,426489
0,049
-0,1189
0,976
-2,36825
0,221
-0,53625
-340
0,082353
-2,32024159
-2,237889
0,096
-0,2148
0,907
-2,02976
0,432
-0,96677
-330
0,082592
-2,02232112
-1,939729
0,141
-0,2735
0,795
-1,54208
0,622
-1,20651
-320
0,082831
-1,63755744
-1,554726
0,182
-0,283
0,649
-1,00902
0,782
-1,2158
-310
0,08307
-1,19449623
-1,111426
0,218
-0,2423
0,476
-0,52904
0,903
-1,00362
-300
0,083309
-0,72369344
-0,640384
0,248
-0,1588
0,285
-0,18251
0,99
-0,63398
-290
0,083548
-0,25630809
-0,17276
0,27
-0,0466
0,088
-0,0152
1,032
-0,17829
-280
0,083787
0,179918231
0,2637052
0,284
0,07489
-0,106
-0,02795
1,034
0,272671
-270
0,084026
0,562872679
0,6468987
0,289
0,18695
-0,289
-0,18695
1
0,646899
-260
0,084265
0,877880353
0,9621454
0,284
0,27325
-0,453
-0,43585
0,936
0,900568
-250
0,084504
1,118709449
1,2032134
0,27
0,32487
-0,596
-0,71712
0,847
1,019122
-240
0,084743
1,286566123
1,3713091
0,248
0,34008
-0,715
-0,98049
0,742
1,017511
-230
0,084982
1,389893464
1,4748755
0,218
0,32152
-0,81
-1,19465
0,626
0,923272
-220
0,085221
1,442160213
1,5273812
0,182
0,27798
-0,883
-1,34868
0,503
0,768273
-210
0,08546
1,459448445
1,5449084
0,141
0,21783
-0,937
-1,44758
0,378
0,583975
-200
0,085699
1,457840238
1,5435392
0,096
0,14818
-0,973
-1,50186
0,252
0,388972
-190
0,085938
1,450804329
1,5367423
0,049
0,0753
-0,993
-1,52599
0,126
0,19363
-180
0,086177
1,447386888
1,5335639
0
0
-1
-1,53356
0
0
-170
0,086744869
1,450804329
1,5375492
-0,049
-0,0753
-0,993
-1,52679
-0,126
-0,19373
-160
0,088490546
1,457840238
1,5463308
-0,096
-0,1484
-0,973
-1,50458
-0,252
-0,38968
-150
0,091545205
1,459448445
1,5509937
-0,141
-0,2187
-0,937
-1,45328
-0,378
-0,58628
-140
0,096145117
1,442160213
1,5383053
-0,182
-0,28
-0,883
-1,35832
-0,503
-0,77377
-130
0,102662489
1,389893464
1,492556
-0,218
-0,3254
-0,81
-1,20897
-0,626
-0,93434
-120
0,111658351
1,286566123
1,3982245
-0,248
-0,3468
-0,715
-0,99973
-0,742
-1,03748
-110
0,123970711
1,118709449
1,2426802
-0,27
-0,3355
-0,596
-0,74064
-0,847
-1,05255
-100
0,140860748
0,877880353
1,0187411
-0,284
-0,2893
-0,453
-0,46149
-0,936
-0,95354
-90
0,16425687
0,562872679
0,7271295
-0,289
-0,2101
-0,289
-0,21014
-1
-0,72713
-80
0,197164834
0,179918231
0,3770831
-0,284
-0,1071
-0,106
-0,03997
-1,034
-0,3899
-70
0,24435444
-0,25630809
-0,011954
-0,27
0,00323
0,088
-0,00105
-1,032
0,012336
-60
0,313470226
-0,72369344
-0,410223
-0,248
0,10174
0,285
-0,11691
-0,99
0,406121
-50
0,41661728
-1,19449623
-0,777879
-0,218
0,16958
0,476
-0,37027
-0,903
0,702425
-40
0,571678878
-1,63755744
-1,065879
-0,182
0,19399
0,649
-0,69176
-0,782
0,833517
-30
0,799239798
-2,02232112
-1,223081
-0,141
0,17245
0,795
-0,97235
-0,622
0,760757
-20
1,101838329
-2,32024159
-1,218403
-0,096
0,11697
0,907
-1,10509
-0,432
0,52635
-10
1,409183364
-2,50860291
-1,09942
-0,049
0,05387
0,976
-1,07303
-0,221
0,242972
0
1,55
-2,57313225
-1,023132
0
0
1
-1,02313
0
0
10
4,913989092
-2,50860291
2,4053862
0,049
0,11786
0,976
2,34766
0,221
0,53159
20
4,419344403
-2,32024159
2,0991028
0,096
0,20151
0,907
1,90389
0,432
0,906812
30
3,290628952
-2,02232112
1,2683078
0,141
0,17883
0,795
1,0083
0,622
0,788887
40
2,418864542
-1,63755744
0,7813071
0,182
0,1422
0,649
0,50707
0,782
0,610982
50
1,808812071
-1,19449623
0,6143158
0,218
0,13392
0,476
0,29241
0,903
0,554727
60
1,392896247
-0,72369344
0,6692028
0,248
0,16596
0,285
0,19072
0,99
0,662511
70
1,108044115
-0,25630809
0,851736
0,27
0,22997
0,088
0,07495
1,032
0,878992
80
0,909828625
0,179918231
1,0897469
0,284
0,30949
-0,106
-0,11551
1,034
1,126798
90
0,769335273
0,562872679
1,332208
0,289
0,38501
-0,289
-0,38501
1
1,332208
100
0,668066421
0,877880353
1,5459468
0,284
0,43905
-0,453
-0,70031
0,936
1,447006
110
0,594112371
1,118709449
1,7128218
0,27
0,46246
-0,596
-1,02084
0,847
1,45076
120
0,539687357
1,286566123
1,8262535
0,248
0,45291
-0,715
-1,30577
0,742
1,35508
130
0,499614712
1,389893464
1,8895082
0,218
0,41191
-0,81
-1,5305
0,626
1,182832
140
0,470404673
1,442160213
1,9125649
0,182
0,34809
-0,883
-1,68879
0,503
0,96202
150
0,449691683
1,459448445
1,9091401
0,141
0,26919
-0,937
-1,78886
0,378
0,721655
160
0,435890173
1,457840238
1,8937304
0,096
0,1818
-0,973
-1,8426
0,252
0,47722
170
0,427985507
1,450804329
1,8787898
0,049
0,09206
-0,993
-1,86564
0,126
0,236728
180
0,425411336
1,447386888
1,8727982
0
0
-1
-1,8728
0
0
190
0,42400
1,450804329
1,8748043
-0,049
-0,0919
-0,993
-1,86168
-0,126
-0,23623
200
0,40500
1,457840238
1,8628402
-0,096
-0,1788
-0,973
-1,81254
-0,252
-0,46944
210
0,38600
1,459448445
1,8454484
-0,141
-0,2602
-0,937
-1,72919
-0,378
-0,69758
220
0,36700
1,442160213
1,8091602
-0,182
-0,3293
-0,883
-1,59749
-0,503
-0,91001
230
0,34800
1,389893464
1,7378935
-0,218
-0,3789
-0,81
-1,40769
-0,626
-1,08792
240
0,32900
1,286566123
1,6155661
-0,248
-0,4007
-0,715
-1,15513
-0,742
-1,19875
250
0,31000
1,118709449
1,4287094
-0,27
-0,3858
-0,596
-0,85151
-0,847
-1,21012
260
0,29100
0,877880353
1,1688804
-0,284
-0,332
-0,453
-0,5295
-0,936
-1,09407
270
0,27200
0,562872679
0,8348727
-0,289
-0,2413
-0,289
-0,24128
-1
-0,83487
280
0,25300
0,179918231
0,4329182
-0,284
-0,1229
-0,106
-0,04589
-1,034
-0,44764
290
0,23400
-0,25630809
-0,022308
-0,27
0,00602
0,088
-0,00196
-1,032
0,023022
300
0,21500
-0,72369344
-0,508693
-0,248
0,12616
0,285
-0,14498
-0,99
0,503607
310
0,19600
-1,19449623
-0,998496
-0,218
0,21767
0,476
-0,47528
-0,903
0,901642
320
0,17700
-1,63755744
-1,460557
-0,182
0,26582
0,649
-0,9479
-0,782
1,142156
330
0,15800
-2,02232112
-1,864321
-0,141
0,26287
0,795
-1,48214
-0,622
1,159608
340
0,13900
-2,32024159
-2,181242
-0,096
0,2094
0,907
-1,97839
-0,432
0,942296
350
0,12000
-2,50860291
-2,388603
-0,049
0,11704
0,976
-2,33128
-0,221
0,527881
360
0,10100
-2,57313225
-2,472132
0
0
1
-2,47213
0
0
Рисунок-3.1. Силы, действующие в КШМ одного цилиндра двигателя ДВС
Среднее значение тангенциальной силы за цикл:
по данным теплового расчета
по площади, заключенной между кривой и осью абсцисс
