Расчет приведенного момента сил одного цилиндра

Расчет приведенного момента сил, приложенных к поршню, проводится из условия равенства мощностей, как скалярное произведение двух векторов (силы и скорости).

0 ≤ φ1 ≤ 2π

Расчет приведенных моментов многоцилиндровой машины

В многоцилиндровой машине рабочие процессы сдвинуты. Для второго цилиндра значение приведенного момента сдвигаем на угол :

Суммарный приведенный момент сопротивления двух цилиндров:

2.5. Расчет приведенных моментов инерции

Для нахождения суммарного момента инерции необходимо суммировать приведенные моменты инерции шатуна (2) и поршня (3) двух цилиндров. Для первого цилиндра приведенные моменты инерции звеньев 2 и 3:

Суммарный приведенный момент инерции звеньев 2 и 3 (первого цилиндра :

Суммарный приведенный момент инерции двух цилиндров :

3. Проверка расчета приведенного момента и расчет необходимой мощности двигателя

Расчет работ, совершаемых газовой силой

Работа, совершаемая в цилиндре поршневой машины по индикаторной диаграмме:

Работа за цикл 2π приведенного момента (одного цилиндра):

Равенство модулей работ за цикл является проверкой.

Δ – ошибка расчета:

Расчет мощности двигателя.

Средний за цикл момент двигателя находится из условия равенства за цикл работ сил движущих и сопротивления.

Для дальнейшего расчета введите в программу механический КПД:

Средний за цикл момент сопротивления двух цилиндров :

Средняя угловая скорость кривошипа (звена 1):

Средняя мощность двигателя с учетом механического коэффициента полезного действия механизма

Выбор двигателя из каталога:

Выберем:

Расчет передаточного отношения редуктора:

Построение характеристик двигателя:

Построим матрицы моментов и частот вращения:

Для построения характеристики двигателя проведем её аппроксимацию:

4. Расчет параметров машины на установившемся режиме

Определение работ в установившемся режиме

Суммарный момент равен сумме приведенных моментов сил движущих и сопротивления:

Определение работы сил сопротивления:

Определение текущей работы двигателя:

Определение суммарной работы сил движущих и сопротивления :

Проверка: суммарная работа за цикл 2π равна нулю:

Для проведения расчета после проверки введем:

Определение необходимой маховой массы методом Н.И.Мерцалова

Для определения момента инерции маховика, необходимого для обеспечения заданной степени неравномерности вращения δ, выделяют две группы звеньев. В первую группу включают звенья, связанные с начальным звеном постоянным передаточным отношением. Во вторую группу звеньев относят те звенья(2 и 3), которые связаны со звеном приведения 1 переменным передаточным отношением.

Изменение кинетической энергии первой группы звеньев запишем при средней скорости звена 1:

Максимальный размах колебаний главного скорости вала 1 связан с максимальным и минимальным значением кинетической энергии:

и

Наибольшее изменение кинетической энергии первой группы звеньев внутри цикла определяется по рис. 4.2.

После его введения в программу производится расчет необходимого момента инерции для обеспечения заданной степени неравномерности вращения:

Рис. 4.3. Маховик

Определение размеров и массы маховика

Маховик часто выполняется в виде сплошного диска.

Ширина венца b:

где – коэффициент.

Примем .

Диаметр маховика :

Масса маховика :