1.6.2.Графическое определение среднего индикаторного давления.
Для определения величины Рi.p необходимо вычислить площадь индикаторной диаграммы построенной в соответствующих масштабах давления - mр и объёма - mv (по рис. 1).
Среднее индикаторное давление - Рi.p вычисляется как:
=
МПа
2.Определение кинематических характеристик движения поршня
Кинематика кривошипно-шатунного механизма (КШМ) – служит для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала.
Условия
работы деталей КШМ обуславливаются
усилиями, возникающими в них при различных
режимах работы двигателя. Величина и
характер изменения механических
нагрузок, приходящихся на эти детали,
могут быть определены на основе
кинематического и динамического
исследования КШМ. При кинематическом
исследовании КШМ предполагается, что
все кинематические величины могут быть
выражены в функции угла поворота
коленчатого вала (
).
Основными функциями, определяемыми при
кинематическом исследовании КШМ,
являются зависимости изменения:
хода поршня от угла поворота коленчатого вала S = fs
;
- скорости поршня от угла поворота коленчатого вала υ =fv ( );
- ускорения поршня от угла поворота коленчатого вала J= fj( ).
Кинематика рядного (центрального ) КШМ
Рядный (центральный ) КШМ (Рис.3. )состоит из кривошипа r (ОВ) и
шатуна Lш(АВ) при этом прямая по которой двигается точка А
( ось поршневого кольца ) проходит через ось коленчатого вала О.
Поршень перемещается от ВМТ до НМТ и обратно.
Путь- Sх, скорость- υ и ускорение- j поршня определяются из выражений:
Sх
= r·fs(
), м ;
υх
= r·
fv(
), м/с;
(37)
jх
= r·
·
fv
(
),
м/с2
.
где:
fs
(
)
= 1-cos
+
);
f
υ
(
)
= sin
+
;
fj
(
)
= cos
+
.
- угол отклонения
оси шатуна от оси цилиндра;
- угол отклонения оси кривошипа от оси цилиндра.
r
=
- радиус кривошипа (для дизеля со
встречно-движущими поршнями принимается
ход поршня), м;
Sx
А
Lш
н.м.т.
В
в.м.т.
рис. 3. Схема рядного (центрального) КШМ.
Где: L (АВ) – шатун ; r (ОВ) – радиус кривошип ;
- угол отклонения оси шатуна от оси цилиндра;
- угол отклонения оси кривошипа от оси цилиндра.
r
=
- радиус кривошипа (для дизеля со
встречно-движущими поршнями принимается
ход поршня), м;
=
-
отношение радиуса кривошипа к длине
шатуна;
=
2
·n
- угловая скорость вращения коленчатого
вала,
Зависимости S, υ, j от угла поворота коленчатого вала определяются за один оборот вала (00 – 3600) через каждые 150.
Значение функций fs( ), f υ ( ), fj ( ) при заданном и известном вычисляются по приведенным выражениям или берутся
из приложении 1-3.
Расчет значений s, υ, j, от угла легче производить в табличной форме (табл. 2).
=
2
·n
- угловая скорость вращения коленчатого
вала,
=2∙3,14∙17,5=109,9
Таблица.2
Изменения значений Sх, υ и j от
-
Sх
Υ
J
Pj
гр.п.к.в.
М
Мпа
0
0
0
2392,5
-3,99
15
0,0067
5,59
2265
-3,77
30
0,026
10,6
1903,6
-3,17
45
0,056
14,52
1372,5
-2,29
60
0,094
17,04
736,24
-1,22
75
0,136
18,03
101,6
-0,169
90
0,179
17,58
-460,1
0,76
105
0,219
15,93
-898,5
1,49
120
0,254
13,41
-1196,3
1,99
135
0,282
10,34
-1359,2
2,26
150
0,303
6,97
-1443,5
2,4
165
0,315
3,5
-1468
2,44
180
0,32
0
-1472,3
2,45
195
0,3158
-3,5
-1468
2,44
210
0,3033
-6,97
-1443,5
2,4
225
0,2826
-10,34
-1359,2
2,26
240
0,2542
-13,41
-1196,3
1,99
255
0,219
-15,93
-898,5
1,49
270
0,179
-17,58
-460,1
0,76
285
0,136
-18,03
101,6
-0,169
300
0,094
-17,04
736,24
-1,22
315
0,056
-14,52
1372,5
-2,29
330
0,026
-10,6
1903,6
-3,17
345
0,0066
-5,59
2265
-3,77
360
0
0
2392,5
-3,99