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:
650·0,14·6162,25·1,25·15·10-6=10
мм
Из точки В откладывается вниз величина:
650·0,14·6162,25·0,75·15·10-6=6
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:
3·650·0,14·6162,25·0,25·15·10-6=6
мм
Где R=0,14- радиус кривошипа, м
λ =0,25 - отношение радиуса кривошипа к конструктивной длине шатуна,
3,14·750/30=78.5
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 / Fn= 650 кг/м.
3. Построение диаграммы движущих усилий.
Во время работы двигателя в КШМ действует сила, которая алгебраически складывается из следующих пяти сил:
,
МН,
где:
Рг–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/(6∙8)=15º,
где i = 6 – число цилиндров;
k = 8 – положительное целое число.
Таблица 2.2
Значения движущих усилий, в зависимости от угла поворота коленвала
|
|
|
|
|
|
|
0 |
-7 |
-0,7 |
0 |
0 |
|
15 |
-6,65 |
-0,665 |
0,321 |
-0,213 |
|
30 |
-5,72 |
-0,572 |
0,608 |
-0,348 |
|
45 |
-4,2 |
-0,42 |
0,832 |
-0,349 |
|
60 |
2,45 |
-0,03 |
0,975 |
-0,029 |
|
75 |
-0,3 |
0,208 |
1,029 |
0,214 |
|
90 |
2,08 |
0,324 |
1 |
0,324 |
|
105 |
3,24 |
0,418 |
0,903 |
0,3775 |
|
120 |
4,18 |
0,519 |
0,751 |
0,3898 |
|
135 |
5,19 |
0,614 |
0,581 |
0,3567 |
|
150 |
6,14 |
0,646 |
0,391 |
0,2526 |
|
165 |
6,46 |
0,623 |
0,196 |
0,1221 |
|
180 |
6,23 |
0,683 |
0 |
0 |
|
180 |
6,83 |
-0,703 |
0 |
0 |
|
195 |
-7,03 |
-0,703 |
0,196 |
-0,138 |
|
210 |
-7,25 |
-0,725 |
0,391 |
-0,283 |
|
225 |
-6,42 |
-0,642 |
0,581 |
-0,373 |
|
240 |
-4,84 |
-0,484 |
0,751 |
-0,363 |
|
255 |
-5,2 |
-0,52 |
0,903 |
-0,47 |
|
270 |
-4 |
-0,4 |
1 |
-0,4 |
|
285 |
-3,87 |
-0,387 |
1,029 |
-0,398 |
|
300 |
-7,01 |
-0,701 |
0,975 |
-0,683 |
|
315 |
-15,76 |
-1,576 |
0,832 |
-1,311 |
|
330 |
-32,42 |
-3,242 |
0,608 |
-1,971 |
|
345 |
-46,5 |
-4,65 |
0,321 |
-1,493 |
|
360 |
-77,94 |
-7,794 |
0 |
0 |
|
360 |
84,47 |
8,447 |
0 |
0 |
|
375 |
84,47 |
8,447 |
0,321 |
2,7115 |
|
390 |
53,39 |
5,339 |
0,608 |
3,2461 |
|
405 |
33,18 |
3,318 |
0,832 |
2,7606 |
|
420 |
19,63 |
1,963 |
0,975 |
1,9139 |
|
435 |
14,82 |
1,482 |
1,029 |
1,525 |
|
450 |
12,16 |
1,216 |
1 |
1,216 |
|
465 |
11,14 |
1,114 |
0,903 |
1,0059 |
|
480 |
11,14 |
1,114 |
0,751 |
0,8366 |
|
495 |
11,27 |
1,127 |
0,581 |
0,6548 |
|
510 |
11,14 |
1,114 |
0,391 |
0,4356 |
|
525 |
10,26 |
1,026 |
0,196 |
0,2011 |
|
540 |
6,42 |
0,642 |
0 |
0 |
|
540 |
-6,17 |
-0,617 |
0 |
0 |
|
555 |
-6,04 |
-0,604 |
0,196 |
-0,118 |
|
570 |
-5,92 |
-0,592 |
0,391 |
-0,231 |
|
585 |
-4,68 |
-0,468 |
0,581 |
-0,272 |
|
600 |
-3,89 |
-0,389 |
0,751 |
-0,292 |
|
615 |
-3,5 |
-0,35 |
0,903 |
-0,316 |
|
630 |
-3 |
-0,3 |
1 |
-0,3 |
|
645 |
-1,5 |
-0,15 |
1,029 |
-0,154 |
|
660 |
4 |
0,4 |
0,975 |
0,39 |
|
675 |
5,7 |
0,57 |
0,832 |
0,4742 |
|
690 |
7,13 |
0,713 |
0,608 |
0,4335 |
|
705 |
6,96 |
0,696 |
0,321 |
0,2234 |
|
720 |
7,1 |
0,71 |
0 |
0 |
