2.Построение диаграммы сил инерции поступательно-движущихся

частей кшм.

Построение диаграммы сил инерции поступательно-движущихся частей

КШМ ведем графоаналитическим способом Толле. Для построения кривой силы инерции, отнесенной к 1 см² площади поршня, принимается тот же масштаб, что и для индикаторной диаграммы.

Длина прямой АВ (рис.2) равна длине индикаторной диаграммы.

Из точки А в масштабе ординат индикаторной диаграммы откладывается вверх величина:

650·0,2·10941,16·1,25·15·10^-6=26,6 мм

Из точки В откладывается вниз величина:

650·0,2·10941,16·0,75·15·10^-6=16 мм

Полученные точки С и D соединяются прямой линией. Из точки пересечения линии CD с осью абсцисс (АВ) откладывают по вертикали отрезок EF, длина которого определяется по формуле:

3·650·0,2·10941,16·0,25·15·10^-6=16 мм

Где R=0,2- радиус кривошипа, м

λ =0,25 - отношение радиуса кривошипа к конструктивной длине шатуна,

3,14·1000/30=104.66 с^-1 - угловая скорость , n-частота вращения ,

b=10 мм/МПа - масштаб давления,

10^-6 - коэффициент для перевода величины давления в МПа.

Мпдм - масса поступательно-движущихся частей КШМ, кг,

Fn -площадь поршня рабочего цилиндра, м²,

Мпдм / F_n= 650 кг/м.

3 Построение развернутой индикаторной диаграммы.

Во время работы двигателя в КШМ действует сила, которая алгебраи чески складывается из следующих пяти сил:

, МН,

где: Р_г–движущая сила,МН; – сила давления газов на поршень, МН; – сила инерции поступательно – движущихся частей КШМ, МН;

– сила сопротивления окружающей среды, МН;

– сила веса поступательно – движущихся частей КШМ, МН; – сила, возникающая от трения в КШМ, МН.

Силу трения трудно рассчитать, поэтому она учитывается в сопротивлении того механизма, который приводится в действие двигателем.

При построении диаграммы усилий, действующих в двигателе, все силы относятся к 1 м² площади поршня, поэтому движущее усилие также относят к 1 м² площади поршня.

Чтобы графически определить значение движущего усилия, отнесенного к 1 м² площади поршня при любом угле поворота кривошипа строится суммарная диаграмма движущих усилий (рисунок 2.2).

Значения движущих усилий, в зависимости от угла поворота коленвала представлены в таблице 2.2.

Для определения положения поршня при различных углах поворота кривошипа в диаграмму вводится поправка Брикса.

Поправка Брикса определяется по формуле :

12,5 (мм).

При выборе количества углов, на которые делится окружность на диаграмме Брикса используется формула:

∆φ = 720º/(i∙k)= 720º/(8∙6)=15º,

где i = 8 – число цилиндров;

k = 6 – положительное целое число.

4. Построение диаграммы касательных усилий одного цилиндра.

Касательная сила, вращающая коленчатый вал, изменяет свою величину е в зависимости от угла п.к.в. определяется по формуле:

Рдв - суммарное движущие усилие, направленное вдоль оси цилиндра,

тригонометрическая функция, величина которой зависит от угла п.к.в.

Результаты расчетов сведены в таблицу 3.

Диаграмма касательных усилий одного цилиндра показана на рис.4.

Так как Рдв снята с диаграммы в мм, то Рк в результате получается в том же масштабе.