3.6. Визначення номінального крутного момента двигуна

Згаданий крутний момент визначають за співвідношенням

, кН·м. (3.3)

3.7. Вибір кутової швидкості обертання колінчастого вала,

при якій вступає у роботу обмежувач швидкості обертання

Рекомендується прийняти, що обмежувач вступає у роботу при швидкості , рівній 110 % від номінальної кутової швидкості обертання колінчастого вала :

, рад/с. (3.4)

4. Побудова зовнішньої швидкісної характеристики двигуна

Мета роботи – засвоїти методику розрахунку і побудови зовнішньої швидкісної характеристики двигуна.

4.1. Вибір значень коефіцієнтів рівняння с.Р.Лейдермана

Зовнішня швидкісна характеристика двигуна (ЗШХ) – це залежність основних показників його роботи від швидкості обертання колінчастого вала за умови, що орган керування подачею палива зафіксовано у положенні номінальної подачі палива.

Зовнішню швидкісну характеристику двигунів, які ще не розроблено, будують за рівняннями С.Р.Лейдермана, у яких застосовують емпіричні коефіцієнти і . Значення цих коефіцієнтів приймають у таких межах:

= 0,5 … 1,0; = (2,0 – ).

Для спрощення обчислень при виконанні даної роботи рекомендується приймати = .

4.2. Розрахунок зовнішньої швидкісної характеристики

Розрахунок зовнішньої швидкісної характеристики двигуна зручно проводити у таблиці, побудованій за зразком табл. 4.1.

У першому стовпчику цієї таблиці наведено поточні значення безрозмірністної кутової швидкості , для яких доцільно обчислювати значення ЗШХ (безрозмірністна кутова швидкість обертання колінчастого вала являє собою кутову швидкість, виражену у частках одиниці від номінальної кутової швидкості). Ці значення слід просто переписати у робочий зошит з табл. 4.1.

4.1. Зовнішня швидкісна характеристика двигуна
Вихідні дані: поточні значення безрозмірністної кутової швидкості обертання колінчастого вала	Результати розрахунку: поточні значення…
	кутової швидкості обертання колінчастого вала , рад/с	вели-чини А (при а0 = а1 = 1,0)	крутного моменту двигуна М, кН·м	потужності двигуна N, кВт
1	2	3	4	5
0,4		1,24
0,5 (ωM)		1,25
0,6		1,24
0,7		1,21
0,8		1,16
0,9		1,09
1,0 ( )		1,00
1,1 ( )		0,89

Другий стовпчик таблиці заповнюють поточними значеннями розмірністної кутової швидкості обертання колінчастого вала , які обчислюють за співвідношенням:

, (4.1)

де – безрозмірністна кутова швидкість обертання колінчастого вала, наведена у тому ж рядку таблиці 4.1, що і шукане значення кутової швидкості .

Третій стовпчик таблиці 4.1 заповнено поточними значеннями допоміжної величини , обчисленими за рівнянням С.Р.Лейдермана:

, (4.2)

для випадку, коли коефіцієнти і дорівнюють одиниці.

Четвертий стовпчик таблиці заповнюють (записаними з чотирма знаками після коми) поточними значеннями крутного момента двигуна , обчисленими за наведеним нижче виразом і кН·м:

,

де – номінальний крутний момент двигуна, кН.м.

П’ятий стовпчик таблиці 4.1 заповнюють (записаними з не менше як одним знаком після коми) поточними значеннями потужності двигуна , які обчислюють за таким співвідношенням, кВт:

, (4.6)

де і – поточні значення крутного момента і розмірністної кутової швидкості обертання колінчастого вала, розміщені у тому ж рядку таблиці, що і шукане значення .

Приклад розрахунку ЗШХ двигуна з показниками = 1,1, = 300 рад/с, = 150 кВт, = 0,500 кН·м, проведений з коефіцієнтами , рівними одиниці, наведено у табл. 4.2.

4.2. Зовнішня швидкісна характеристика двигуна потужністю 150 кВт (приклад розрахунку)
Вихідні дані	Результати розрахунку
	, рад/с	А	М, кН.м	N, кВт
1	2	3	4	5
0,4	120	1,24	0,6200	74,4
0,5	150 (ωM)	1,25	0,6250 (Mmax)	93,7
0,6	180	1,24	0,6200	111,6
0,7	210	1,21	0,6050	127,0
0,8	240	1,16	0,5800	139,2
0,9	270	1,09	0,5450	147,1
1,0 ( )	300 ( )	1,00	0,5000 (Мн)	150,0 (Nн)
1,1	330 ( )	0,89	0,4450	146,8

Буквенними позначеннями, взятими у дужки, у таблиці відмі-чено ключові числові значення ЗШХ:

▪ максимальне значення крутного моменту двигуна M_max і кутову швидкість обертання колінчастого валу ω_M, при якій спостерігається значення M_max;

▪ номінальну потужність двигуна N_н, а також кутову швидкість обертання колінчастого валу ω_н і крутний момент двигуна М_н, при якій спостерігається значення N_н.

Значення повинне точно збігатися із визначеним за формулою (3.3) значенням , а значення – з прийнятим у п. 3.3 значенням .