4.9. Диаграмма суммарного индикаторного крутящего момента mкр от всех цилиндров двигателя

Величина суммарного крутящего момента М_кр от всех цилиндров получается графическим сложением моментов от каждого цилиндра, одновременно действующих на коленчатый вал при данном значения угла .

Диаграмма суммарного момента строится слева от диаграммы сил К и Т (рис. 8). Протяженность оси абсцисс зависит от углового интервала рабочих ходов двигателя и равна 720/(i _), где i - число цилиндров. Вертикальные линии проводятся через интервалы, как и на диаграмме Т, и нумеруются.

Так как М_кр = T r, то, очевидно, что диаграмма Т = f() в масштабе момента m_M м является диаграммой M_кp= f(), поэтому последовательность построения графика M_кp может быть рекомендована следующей:

а) 4-цилиндровый двигатель. Чередование вспышек равномерное - через 180°, поэтому протяженность оси абсцисс кривой равна 90 мм. На ней 7 вертикалей. На нулевую вертикаль надо нанести результирующую суммирования с учетом знака ординат 0+6+12+18 точек диаграммы Т = f(), на первую вертикаль - результирующую ординат 1+3+I3+I9 точек и т.д. Полученные на вертикалях точки надо соединить плавной кривой, которая в соответствующем масштабе и будет диаграммой M_кp для 4-цилиндрового двигателя;

б) 6-цилиндровый двигатель. В данном случае интервал между вспышками 120°, поэтому ось абсцисс равна 60 мм, и через нее проводится 5 вертикалей. На нулевую вертикаль наносится результирующая суммирования 0+4+8+I2+I6+20 точек, на первую - 1+5+9+I3+17+21 точек и т.д.;

в) 8-цилиндровый двигатель. Рядный и V-образный с равномерным чередованием вспышек через 90°. Ось абсцисс равна 45 мм с четырьмя вертикалями. На нулевую вертикаль надо нанести результирующую суммирования ординат 0+3+6+9+12+15+18+2l точек, на первую - 1+4+7+10+13+16+19+22 точек, и т.д.

Сложение ординат удобно выполнять с помощью измерителя.

Для учета максимальной силы в интервале точек 12-13 необходимо провести дополнительные ординаты посередине каждого интервала, нумеруя их цифрами 0’, 1’, 2’, 3’ и т.д. Суммирование надо производить и по дополнительным ординатам.

Обводя кривые M_кp, необходимо проследить за тем, чтобы наклон кривой у левой и правой вертикалей был одинаков, так как эта кривая должна продолжаться без изломов.

В качестве примера на рис. 8 приведены диаграммы M_кp для 4-, 6-, 8-цилиндрового двигателя.

После построения диаграмм M_кp необходимо проверить их правильность. Для этого определяется средняя величина суммарного крутящего момента М_{кр ср} по диаграмме и сравнивается с расчетной величиной среднего крутящего момента. Разница между ними не должна превышать 5%.

Определение М_{кр ср} по диаграмме производится в следующем порядке: определяется результирующая положительная площадь и делится на расстояние между крайними ординатами. Очевидно, что высота h равновеликого по площади прямоугольника будет в масштабе диаграммы ординатой среднего крутящего момента.

М_{кр ср} = h _M, Нм.

где m_M - масштаб момента.

Расчетное значение момента определяется через мощность двигателя

M_{кр ср} =9550 N_e/(n_N _м), Нм,

где _м - механический к.п.д.

После построения всех графиков и диаграмм необходимо на первом листе (см. рис. 8) привести схему действующих сил с правилом знаков и указать все принятые масштабы.

В правом нижнем углу листа вычертить штамп в соответствии с требованиями ЕСКД.

Заключительным этапом динамического расчета должен быть анализ уравновешенности двигателя и определение максимальных значений неуравновешенных сил и моментов.