Қшм динамикалық есебі.

Қисық мойынды‑шатун механизмінің бөлшектеріне цилиндр ішіндегі газдар қысымының күші, тура және айналымды қозғалыстағы тетіктердің инерциялық күші және қатысты сырғанау беттерінде үйкеліс күштері және энергия қабылдағыш жағынан кедергілік күштері әсер етеді.

Бөлшектердің беріктігін есептеу үшін, қозғалтқышты пайдалануда түйіндер мен бөлшектердің сенімділігі мен ұзақ мерзімділігін талдау үшін, қозғалтқыштың байыптылығын бағалау үшін, қажетсіз тербеліс құбылыстарын және басқаларды тудыратын ықтималдықтарды анықтау үшін күштер мен сәттерді білу қажет.

Нақты әсер етуші күштер мен сәттерді анықтауда олардың меншікті шамаларын табу керек, яғни піспектің 1 м² ауданына қатысты. Толық күшпен, сәтті анықтау үшін, меншікті күшті немесе сәтті м² алынған піспек ауданына көбейту қажет.

Қисықмойынды –шатун механизміне әсер етуші күштер.

ІЖҚ динамикалық құбылыстарды зерттеуде, біріншіден газдардың қысымынан Р_газ туатын күштерді және ҚШМ тура қозғалыстағы массасының инерциясынан Р_J туатын күштерді қарастырады ( Сур. 12). Піспектен иінді білікке бағытталған күштер оң күштер деп есептеледі. Бүкіл цикл бойына цилиндрдегі газдарға қарсы, піспекке картердегі газдар қысымының күштері әсер етеді, жай уақытта олар атмосфералық қысымға Р₀ =0,101МПа тең.

Сурет 12. Қисық мойынды‑шатун механизмінде әсер етуші күштер.

С онда цилиндрде газдар қысымының Р_газ күштер шамасы мынаған тең:

Р_газ = Р_инд – Р₀,

мұнда: Р_инд – индикаторлық диаграмма бойынша цилиндрдегі газдар қысымының күші.

Піспекке әсер етуші күштер қосындысы,

Р = Р_газ + Р j

ҚШМ‑інде әсер етуші күштердің сандық мәнін алу үшін, инерциалық күштерді анықтау үшін қажетті аналитикалық тәуелділікті және қисық мойынның әр бір орнында газдар қысымының күшін анықтауға қажетті жазылып көрсетілген индикаторлық диаграмманы пайдаланады.

Ньютонның екінші заңына сүйеніп инерциалық күшті табады:

т_п массалар есебінде піспекпен бірге кері‑тура жүріс жасайтын барлық бөлшектер массасын алады. Бұған піспек, сақина, піспек саусақшасы, піспек саусақшасын барлық қозғалыстардан сақтайтын бөлшектер кіреді.

Бұл бөлшектердің массасы піспек саусақшасының өсінде жинақталған.

Шатун күрделі жазық параллель қозғалыс жасайды. Сараптауды жеңілдету үшін шатун тобының тетіктерінің массасын оларға динамикалық сәйкес массалар жиынтығымен алмастырады. Жай уақытта жүйені алмастыратын масса санын екіге тең деп алады. Оларды піспек саусақшасына және шатун мойнына келтіре отырып, бірінші масса піспекпен бірге, ал екіншісі қисық мойынмен бірге қозғалыс жасайды деп есептейді.

Жасалған ІЖҚ құрылымын сараптау, піспек саусақшасының өсіне қатысты масса үлесіне шатун тобының бөлшектерінің жалпы массасының 0,25—0,33, ал қисық мойынмен бірге айналмалы қозғалыс жасайтын масса үлесіне 0,75—0,67 келетінін көрсетеді.

Сонымен, піспекпен бірге қозғалатын бөлшектердің инерциялық күші,

мұнда: m_j - піспек саусақшасының өсіне қатысты піспек және шатун тобының

бөлшектерінің массалары;

j_х = r· ·( cos + ) – иінді біліктің айналым бұрышына байланысты

піспек үдеуі.

Мысалға, піспекті сумарлық күш төмен ығыстырады және әсер ету сызығының бойы цилиндр өсіне сәйкес деп алып көрелік. Бұл күшті екі құрамаға бөлейік, сонда оның біреуін S шатун өсі бойымен, екіншісін N цилиндр өсіне параллель бағыттаймыз. Жанама күш N піспекті цилиндрдің сол берілген немесе басқа қабырғасына итереді:

S күші шатун бойымен, оны соза немесе қыса әсер етеді және қисық мойынның шатундық мойнына беріледі:

Әсер ету сызығы бойымен S күшін өткізе отырып және ол қисық мойынға беріледі деп есептеп бөлу операциясын қайталаймыз. Бірінші құраманы Т қисық мойын радиусына перпендикуляр, ал екіншісін K оның радиусы бойымен бағыттаймыз. Сонда тангенциальды құрама:

Соған сәйкес қалыпты құрама

Т күші айналым сәтін тудырады және тең:

мұнда: r- қисық мойын радиусы.

Айналым сәті қозғалтқыштың иінді білігінің айналым қозғалысын тудырады және одан әрі тұтынушыға беріледі. Сол уақытта қозғалтқыш тіректері кері аудару сәтін қабылдайды

M_onр=N · h

мұнда: h =

Аудару сәті теріс таңбалы айналым сәтіне дәлме дәл тең болады:

Қозғалтқыш тіректеріне кері аудару сәтінің әсерінің нәтижесінде оларда оған тең және қарама қарсы таңбалы реактивті сәт пайда болады. Суретте көрсетілген айналым сәтінің бағыты оң таңбалы, оларға кері сәт теріс таңбалы деп қабылданған.

Қисық мойын айналым бұрышына байланысты цилиндрдегі газдар қысымының Р_инд өзгеру тәуелділігі индикаторлық диаграммамен беріледі.