Суммарные силы, кН

P = P_Г + P_j

Данные расчетов заносим в сводную таблицу.

4. Тангенциальные силы одного цилиндра

Тангенциальная сила, направленная по касательной к окружности радиуса кривошипа, кН

T = [Рsin( + )] / cos,

где  - угол между осями цилиндра и шатуна.

.

Функция sin(+)/cos определяется табличным путем в зависимости от значения  = R/L_шат и .

Если нужного значения  нет в таблице, значения определяются путем интерполяции. Знак функции изменяется через 180.

Таблица 4 - Значения sin(+)/cos при 

	знак							знак	
		0,25	0,26	0,27	0,28	0,29	0,30
0 30 60 90 120 150 180	+ + + + +	0 0,609 0,976 1 0,756 0,391 0	0 0,613 0,981 1 0,751 0,387 0	0 0,618 0,985 1 0,747 0,382 0	0 0,622 0,990 1 0,742 0,378 0	0 0,627 0,995 1 0,737 0,373 0	0 0,631 0,999 1 0,733 0,369 0	– – – – –	360 330 300 270 240 210 180

Значения тангенциальной силы одного цилиндра заносим в сводную таблицу #7 и строим диаграмму тангенциальных сил одного цилиндра Т = f() (рис. 10).

Масштаб углов поворота принимаем, как и для развернутой индикаторной диаграммы: _ = 3/мм.

Рис. 10 – Диаграмма тангенциальных сил одного цилиндра

Дополнительно нужно определить значение тангенциальной силы для  = 375 (у карбюраторных двигателей в этой точке максимума тангенциальной силы может и не быть).

Таблица #7 – Сводная таблица динамического расчета

	рх, МПа	Рг, кН	Рj, кН	Р, кН	sin(+)/cos	Т, кН
0 30 60 90 … … 690 720
375

5. Построение диаграммы суммарных тангенциальных сил

Порядок построения диаграммы суммарных тангенциальных сил зависит от числа и расположения цилиндров.

Для рядного двигателя с числом цилиндров i делим ось абсцисс на отрезки 720/i.

Например, для 4 –цилиндрового двигателя, на участке 720/4=180 строим 4 диаграммы тангенциальной силы одного цилиндра со смещением 720/i и графически суммируем. Далее от 180 до 720 строим 3 одинаковых диаграммы Т_ = f(φ) (рис. 11).

Рис. 11 – Диаграмма суммарных тангенциальных сил 4-цилиндрового

рядного двигателя

Для 6-цилиндрового рядного двигателя на участке 720/6 = 120 строим 6 диаграмм со смещением на 120 и графически суммируем.

Для V- образного двигателя под диаграммой тангенциальных сил одного цилиндра (левый ряд) строим диаграмму тангенциальных сил правого ряда со смещением 720/i и графически суммируем. Строим диаграмму Т_л + Т_п = f(φ).

Далее, для построения диаграммы суммарных тангенциальных сил V-образного двигателя делим ось абсцисс на i/2 участков и строим i/2 диаграмм Т_л+Т_п со смещением на 1440/i градусов. Графически суммируем диаграммы на участке 1440/i градусов и далее строим (i/2)-1 повторяющихся диаграмм Т_.

Например, для 8-цилиндрового V-образного двигателя диаграмма тангенциальных сил правого цилиндра Т_п строится со смещением на 720/8=90 вправо и суммируется с диаграммой Т_л. Затем на участке 1440/i=1440/8=180 строится i/2 = 8/2 = 4 диаграммы Т_л+Т_п (каждая со смещением 180) и проводится графическое суммирование. На участках 180 - 360, 360 - 540, 540 - 720 строим три суммарных диаграммы Т_ (рис. 12) .

Данные для построения и расчета суммарных тангенциальных сил рекомендуется занести в таблицы.

Рис. 12 – Диаграмма тангенциальных сил 8-цилиндрового V-образного двигателя, действующих на шатунную шейку от левого и правого цилиндров

Находим графически ординату _ср средней суммарной тангенциальной силы Т_ср (рис. 13):

,

где F_пол – площадь, ограниченная осью абсцисс и кривой Т_ над осью абсцисс, мм²; F_отр – площадь, ограниченная кривой Т_ под осью абсцисс, мм² (может отсутствовать); l_д - длинна диаграммы на расчетном участке, мм.

Средняя суммарная тангенциальная сила, кН

Т_{ ср.}= _ср._т ,

где _т – масштаб суммарных тангенциальных сил, кН/мм

Теоретическое значение средней суммарной тангенциальной силы, кН

Т_{ ср. т.}= 2 p_i F_Пi  10³/(),

где р_i – индикаторное давление, МПа; F_П – площадь поршня, м²;  ‑ коэффициент тактности; i – число цилиндров

Рис. 13 – Суммарная диаграмма тангенциальных сил 8-цилиндрового

V-образного двигателя

На диаграмме суммарных тангенциальных сил Т_ = f() проводим линию _ср., соответствующую в принятом масштабе _т значению средней суммарной тангенциальной силы (см. рис. 13).

Примечание: У большинства двигателей чередование вспышек равномерное через 720/i градусов. У некоторых двигателей чередование вспышек между рядами и по ряду цилиндров неравномерное. Например, у

V-образного 6-цилиндрового двигателя ЯМЗ-236 вспышки чередуются через 90° и 150 (порядок работы 1л-1п-2л-2п-3л-3п), это нужно учитывать при построении диаграмм тангенциальных сил Т_л+ Т_п .