4. Построение диаграммы касательных усилий одного цилиндра.

Касательная сила, вращающая коленчатый вал, изменяет свою величину ев 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 2.2

Диаграмма касательных усилий одного цилиндра показана на рис.4.

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

5. Построение диаграммы суммарных касательных усилий.

Построение диаграммы суммарных касательных усилий для всего ДВС производится путем суммирования ординат касательных усилий от всех цилиндров, сдвинутых по отношению друг к другу на угол п.к.в. между двумя последующими вспышками в цилиндрах. Угол заклинки кривошипа:

где i – число цилиндров ДВС,

_{При построении диаграммы суммарных касательных усилий получается i-одинаковых участков по длине диаграммы, поэтому достаточно построить только один из них.}

_{Т.к. работа касательных сил при установившемся режиме равна работе сил сопротивления за цикл, то средняя касательная сила определяется:}

_,

_{Где - среднее индикаторное давление}

_{i = 6 – число рабочих цилиндров}

_{k=0,5 – коэффициент тактности}

_{Определение} графическим способом:

_МПа

_{Где - площадь диаграммы (рис.5)}

_{l = 150мм – длина диаграммы}

_{b=10мм/МПа – масштаб давлений}

Номера точек
0	1	2	3	4	5	6		7			8
Углы поворота кривошипа, соответствующие рассматриваемым точкам
0	15	30	45	60	75	90		105			120
-7	-6,65	-5,72	-4,2	2,45	-0,3	2,08		3,24			4,18
120	135	150	165	180	195	210		225			240
4,18	5,19	6,14	6,46	6,23	-7,03	-7,25		-6,42			-4,84
240	255	270	285	300	315	330		345			360
-4,84	-5,2	-4	-3,87	-7,01	-15,76	-32,42		-46,5			-77,94
360	375	390	405	420	435	450		465			480
84,47	84,47	53,39	33,18	19,63	14,82	12,16		11,84			11,14
480	495	510	525	540	555	570		585			600
14,14	11,27	11,14	10,26	6,42	-6,04	-5,92		-4,68			-3,89
600	615	630	645	660	675	690		705			720
0,57	2,87	2,99	2,4	1,56	0,62	-0,47		-0,53			0,59
Алгебраическая сумма ординат
0,57	2,87	2,99	2,4	1,56	0,62		-0,47			-0,53	0,59

Рисунок 5. Диаграмма суммарных касательных усилий

6. Расчет маховика.

Для достижения заданной степени неравномерности вращения вала следует подсчитать необходимый для этого момент инерции вращающихся масс двигателя.

Расчет производится по формуле:

_{- приведенный момент инерции вращающихся масс двигателя;}

_{n – частота вращения вала;}

- коэффициент неравномерности вращения;

_,

- величина избыточной (недостающей) работы, соответствующей площади диаграммы суммарных касательных усилий, заключенной меж линией суммарных касательных сил и линией

_{i – число цилиндров; i = 6;}

_{b = 10 мм/МПа – масштаб давлений по оси ординат;}

_{l = 150 мм – длина диаграммы;}

_{а = 120 – угол ПКВ, соответствующий длине диаграммы l = 150;}

_{R = 0,2 – радиус кривошипа, м;}

_{Приведенный момент инерции вращающихся масс двигателя равен:}

_{- суммарный момент инерции вращающихся масс КШМ всех цилиндров;}

_{k = 20 – для тронковых ДВС;}

_{Момент инерции маховика определяется как разность двух величин:}

_{Маховый момент маховика:}

_{D – диаметр окружности, проходящей через центр масс обода;}

_{Принимаем наружный диаметр маховика Dh = 2,5*S=2,5*0,4=1м}

_{Окружную скорость проверяем по формуле:}

_{Что удовлетворяет требованиям.}

_{Масса маховика:}

_{Где D=0,8*Dh=0,8*1=0,8}

_{Масса маховика:}