- •Введение
- •1 Расчет и выбор исходных параметров
- •2.1 Топливо
- •2.2 Параметры рабочего тела
- •2.3 Параметры окружающей среды и остаточных газов
- •2.4 Расчет параметров в конце процесса впуска
- •2.5 Процесс сжатия
- •2.6 Процесс сгорания
- •2.7 Процесс расширения
- •2.8 Индикаторные и эффективные параметры рабочего цикла, основные параметры цилиндра и двигателя
- •2.9 Построение индикаторной диаграммы
- •3 Расчет и построение внешней скоростной характеристики
- •4 Динамический расчет кшм с применением эвм
- •4.1 Приведение масс частей кривошипно-шатунного механизма
- •4.2 Расчет сил инерции
- •4.3 Расчет суммарных сил, действующих в кривошипно-шатунном механизме
- •4.4 Расчет сил, действующих на шатунную шейку коленчатого вала
- •4.5 Построение графиков сил, действующих в кривошипно-шатунном механизме
- •4.6 Построение диаграммы износа шатунной шейки
- •5 Патентно-информационный поиск аналогов заданного типа двс
- •6 Обоснование и выбор механизмов и систем двигателя
- •7 Расчет турбокомпрессора
- •8 Техническая характеристика двигателя
- •Заключение
- •Список литературы
- •Приложение а
4.3 Расчет суммарных сил, действующих в кривошипно-шатунном механизме
Суммарная сила Р, МПа, действующая в КШМ, определяется сложением удельных сил давления газов и возвратно-поступательно движущихся масс:
Р = РГ + РJ. (4.12)
Суммарная сила Р, как и силы РГ и РJ, направлена по оси цилиндра и приложена к оси поршневого пальца (см. рисунок 4.1). Воздействие от силы Р передается на стенки цилиндра перпендикулярно его оси и на шатун по направлению его оси.
4.4 Расчет сил, действующих на шатунную шейку коленчатого вала
Аналитически результирующая сила RШШ (рисунок 4.3), действующая на шатунную шейку V-образного двигателя (в случае, если учитывается действие сил со стороны только одного из двух расположенных рядом на шейке шатунов) равна:
RШШ = , (4.13)
где РК – сила, действующая на шатунную шейку по кривошипу. Причем:
РК = К + КRШ. (4.14)
Направление результирующей силы RШШ для различных положений коленчатого вала определяется углом (tg = Т / РК), заключенным между вектором RШШ и осью кривошипа.
4.5 Построение графиков сил, действующих в кривошипно-шатунном механизме
Графики изменения сил, действующих в КШМ, в зависимости от угла строятся в прямоугольной системе координат по данным динамического расчета на ЭВМ, полученным с помощью программы DWD6 (см. приложение А).
4.6 Построение диаграммы износа шатунной шейки
На основании полярной диаграммы нагрузки на шатунную шейку коленчатого вала на первом листе графической части построена диаграмма износа, которая дает наглядное представление о характере износа шейки по окружности и позволяет определить местоположение масляного отверстия.
Для упрощения расчета результирующих величин RШШ составлена таблица 4.1, в которую занесены значения сил RШШi, действующих по каждому лучу, и их сумма.
Таблица 4.1 – Результаты расчета износа шатунной шейки
, град |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
0 |
1,11 |
1,11 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
30 |
0,85 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
0,85 |
60 |
0,28 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
0,28 |
90 |
0,29 |
0,29 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
120 |
0,61 |
0,61 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
150 |
0,67 |
0,67 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
180 |
0,66 |
0,66 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
210 |
0,68 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
240 |
0,66 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
0,66 |
270 |
0,43 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
0,43 |
300 |
0,16 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
0,16 |
330 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
0,94 |
0,94 |
360 |
- |
- |
- |
- |
- |
6,1 |
6,1 |
- |
- |
- |
- |
- |
362 |
- |
- |
- |
- |
- |
7,57 |
7,57 |
- |
- |
- |
- |
- |
365 |
- |
- |
- |
- |
- |
7,58 |
7,58 |
- |
- |
- |
- |
|
375 |
- |
- |
- |
- |
- |
7,66 |
7,66 |
- |
- |
- |
- |
- |
390 |
- |
- |
- |
- |
4,77 |
4,77 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
420 |
- |
1,48 |
1,48 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
450 |
- |
1,12 |
1,12 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
480 |
1,12 |
1,12 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
510 |
1,06 |
1,06 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
540 |
0,77 |
0,77 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
570 |
0,65 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
0,65 |
600 |
0,59 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
0,59 |
630 |
0,27 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
0,27 |
660 |
0,3 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
0,3 |
690 |
0,87 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
0,87 |
720 |
1,11 |
1,11 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
13,14 |
10 |
2,6 |
- |
4,77 |
33,68 |
28,91 |
- |
- |
- |
0,94 |
6 |