Совмещённая диаграмма цикла и сил инерции.

Такие диаграммы строят в зависимости от положения поршня, тогда как диаграммы движущей силы – по углу поворота кривошипа.

Поэтому надо нанести на оси абсцисс совмещенной диаграммы углы поворота кривошипа способом Брикса.

Выше или ниже диаграммы цикла на её длине строят основную полуокружность. Из ее центра О чертят вспомогательную полуокружность меньшего диаметра, которую делят на какое-то число равных частей, например 12. Известным способом Брикса находят точку О₁. Из центра основной полуокружности О проводят прямые в точки деления вспомогательной окружности, соответствующие положениям кривошипа. Параллельно направлениям кривошипа из точки 0₁ проводят прямые до пересечения с основной полуокружностью в точках 1, 2, ..., 11, а из этих точек вертикали, пересекающие диаграммы. После таких построений можно брать с чертежа циркулем ординаты, соответствующие движущей силе, отнесенной к единице площади поршня.

Допустим, надо определить движущую силу для угла α = 15° такта впуска. Избыточное давление газа в цилиндре при впуске равно нулю (так это приближенно принималось при построении диаграммы цикла). Следовательно, на поршень действует лишь сила инерции, причем в данный момент она отрицательна. Значение силы инерции, а следовательно, и движущей силы определится ординатой y₁₅. Если за начало отсчета ординаты принять диаграмму силы инерции, то ордината y₁₅ будет направлена вниз, что говорит об отрицательном значении движущей силы. Поэтому движущая сила при α = 15° будет равна (в кН или кгc)

P₁₅ = F,

где m — масштаб ординат, мм/кПа [(мм/кгс/см²)];

F = – площадь поршня, м² (см²).

Рассмотрим теперь случаи, когда α = 150°, что соответствует точке 22 при такте сжатия. Сила от давления газа в данный момент направлена вниз, т. е. положительна¹, сила инерции — отрицательна. Значение первой силы определяется ординатой, заключенной между линией давления окружающей среды и линией сжатия, второй - ординатой, заключенной между линией давления окружающей среды и диаграммой силы инерции. Разностью этих ординат является отрезок y₁₅₀ между линией сжатия и диаграммой силы инерции. Как говорилось, за начало отсчета для ординаты y₁₅₀ надо принять диаграмму силы инерции. Тогда окажется, что этот отрезок будет направлен вверх, т. е. движущая сила в данный момент положительна. Следовательно, значения движущей силы находят из чертежа по рис. 34 измерением ординат, заключенных между диаграммой силы инерции и той линией давления газа, которая соответствует рассматриваемому такту. Сила будет положительна, если линия давления газа расположена выше диаграммы силы инерции, и отрицательна, если она находится ниже ее.

¹Положительные направления сил в натуре и отрезков на диаграмме обратны: силы, направленные вниз, положительны, а отрезки, отсчитываемые вниз, отрицательны.

Диграмма движущей силы

Движущую силу определяют как - Pα = F.

Построение диаграммы расчетного цикла.

Построение диаграммы силы инерции.

Совмещённая диаграмма цикла и сил инерции.