2. Приведение масс частей кривошипно-шатунного механизма.

По характеру движения массы деталей кривошипно-шатунного механизма можно разделить на следующие виды:

детали, движущиеся возвратно-поступате­льно (поршневая группа и верхняя головка шатуна);

детали, совершающие вращательное движение (коленчатый вал и нижняя головка шатуна)

детали, совершающие сложное плоскопараллельное движение (стержень шатуна).

По таблице 1 с учетом диаметра цилиндра, отношения , расположения цилиндра и достаточно высокого значения устанавливаются:

масса поршневой группы:

, кг

53

масса шатуна:

, кг

масса шатуна, сосредоточенная на оси поршневого пальца

масса шатуна, сосредоточенная на оси кривошипа:

массы, совершающие возвратно-поступательное движение:

Примечание: =(0,2÷0,3) , = (0,7÷0,8) .

При расчетах можно принимать средние значения.

Элементы КШМ	Конструктивные массы, кг/
	Бензиновые двигатели D=60-100 мм	Дизели D=80-120мм
Поршневая группа поршень из алюминиевого сплава чугунный поршень Шатун Неуравновешенные части одного колена вала без противовесов стальной кованый вал со сплошными шейками чугунный литой вал с полными шейками	80-150 150-250 100-200 150-200 100-200	150-300 250-400 250-400 200-400 150-300

3. Находим значения силы инерции, действующие в кшм.

Силы инерции, действующие в кривошипно-шатунном меха­низме, в соответствии с характером движения приведенных масс подразделяют на силы инерции поступательно движущихся масс P_J и центробежные силы инерции вращающихся масс K_R .

Сила инерции от возвратно-поступательно движущихся масс

P_j = -m_jj = - m_jRω² (cosφ + λcos 2φ), Кн

где: λ= , ( отношение радиуса кривошипа к длине шатуна).

, (угловая скорость вращения коленчатого вала).

Удельная сила инерции от возвратно-поступательно движущихся масс определяется по формуле:

(cosφ + λcos 2φ), МПа

где: - пропорция поршня, .

Ц ентробежная сила инерции вращающихся масс (кН) постоянна по величине (при ), действует по радиусу кривошипа и направлена от оси коленчатого вала.

Рис.2. схема действия сил в кривошипно-шатунном механизме:

а – инерционных и газовых;

б–суммарных.

Центробежная сила инерции вращающихся масс (рисунок 2) является результирующей двух сил:

силы инерции вращающихся масс шатуна , кН

и силы инерции вращающихся масс кривошипа , кН.

Откуда кН.

4. Определяем значения суммарных сил, действующие в кшм.

Суммарные силы (кН), действующие в кривошипно-шатунном механизме, определяют алгебраическим сложением сил давления газов и сил возвратно-поступательно движущихся масс:

P = P_r+ P_j

При проведении динамических расчетов двигателей целесообраз­но пользоваться не полными, а удельными силами, отнесенными к единице площади поршня, В этом случае удельные суммарные силы (МПа) определяют путем сложения избыточного давления над поршнем Δр_r (МПа) и удельных сил инерции pj (МН/м² = МПа)

P =Δp_r + p_j