Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Тайнов А.И. Работа заданных сил в машинах учеб. пособие для студентов вузов

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

23.10.2023

Размер:

3.85 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 12 / 112 3 4 5 6 7 8 9 10 11 > Следующая >>>

ки с разметки траектории на протяжении всего хсда поршня двигателя. Таким образом, как видим, осуществляется подгонка масштаба и, плана механизма к масштабу иЛ. индикаторной диа граммы.

После чего, проектируя соответствующие точки с горизонталь ной прямой на индикаторную диаграмму, находим иа пен точки, определяющие значения удельного давления в цилиндре двигате ля, соответствующие каждому из положений поршня. Нумерацию точек на индикаторной диаграмме производим в полном соответ

ствии с	установленным	выше правилом последовательного иссле
дования	механизма.
На представленной здесь индикаторной диаграмме (рис. 2) по
оси ординат отложены		абсолютные значения удельных давлений а

цилиндре двигателя. Поэтому в таких случаях для определения значений избыточных давлений, предварительно на диаграмме про водится линия атмосферного давления. Причем, для технических расчетов обычно принимается 1 а т м « 1 кГ/см2 . После чего, отрезки ординат, ограниченные линией атмосферного давления и соответ

ствующими		точками на		диаграмме,		и будут определять	значения
рй,	pi, Pi--	избыточного		давления	в каждом из положений меха
низма.
	Движущие силы, создаваемые давлением газа на поршень дви
гателя, находятся соответственно из уравнения:
				:V-P(Pt)F		Ь<ГЪ	(I)
где	и, р—масштао		индикаторной диаграммы по оси ординат;
	(Pi) — ордината, определяющая				избыточное давление в		цилинд
	ре двигателя в			каждом	из	положений механизма;
	F — площадь поршня в см2 .
	Причем,	значение F,		постоянное для всех положений			механиз
ма, определяется из обычного выражения:
							(2)
где	а„ — диаметр		поршня в см.
	Из уравнения		(1) соответственно			находим:

Ь (Pi) F

(3)

По этим данным строим диаграмму движущих сил рассматривае мого здесь двигателя внутреннего сгорания. Для этого по оси

.10

абсцисс диаграммы (рис. 3) выделяем отрезок L , который в соот ветствии с делением при разметке траектории точки А механизма, делим на 12 'равных частей. Затем задаемся масштабом р я диа граммы по оси ординат и откладываем по вертикали отрезки, оп ределяющие соответствующие значения Рдя . Концы отрезков сое диняем плавной .кривой. В положениях б и 0 (12) диаграммы в этом

случае	имеют место перепады,			что связано с изменением в этих
точках направления движения поршня.
По оси абсцисс диаграммы в этом случае можно								откладывать
либо время t, либо угол ср поворота кривошипа. При этом									масшта
бы диаграммы по этой оси определятся						соответственно			из выра
жений:
		т		60 г		1			/ i \
	[*, =	—- =		—	сек. мм				(4)
И		L		л , !
	^	=	~	Г.'МмЬ					(5)

где Т —период за полный цикл				работы двигателя			в	сек.;
iii	— число оборотов кривошипа в мин.;
L	—отрезок по оси абсцисс диаграммы в мм.
Сила Рц„, определяемая			согласно		уравнению		(1), приклады
вается	к поршню двигателя		(рис. 1). Для			дальнейших		же	расчетов

наиболее удобно пользоваться значением приведенной силы, при няв при этом за точку приведения точку А кривошипа. Эта сила будет направлена перпендикулярно кривошипу, по касательной к

траектории точки .4 кривошипа. Поэтому ее можно назвать каса тельной силон и обозначить соответственно через Т (рис. 1). Приве дение силы производим исходя из условия:

Р	V	— TV						(6)
И		S	Х	V А:
где VA И VB — линейные скорости				узловых	точек	А и	В	меха
низма.
При этом отметим здесь, что при условии					coi = const,		значение
VA будет величиной постоянной,			а	значение	VB	—переменной.
Причем в положениях 0 (12)	и 6 в рассматриваемом					случае		имеет
место V s = 0 .
Из условия (6) следует:
Т =	Рм-гг			\| к П .				(7)

Подставляя в правые части этого уравнения соответствующие зна чения Р д„ и VB , будем иметь:

Тп		= Р		Vв.
Т		—Р		V
Т		—Р	.111,
1	1		.111,	(8)
				(8)

По этим данным в обычном порядке строим диаграмму касатель ных сил двигателя (рис. 4). Для этого задаемся масштабом ц р диаграммы по оси ординат и откладываем по вертикали соответ ствующие отрезки с учетом этого масштаба. Отметим, что масшта

бы ц р диаграмм	Р п1 (рис. 3) и	Т (рис.4) в общем случае могут
быть разными. Масштабы ц., и		последней		диаграммы по		оси
абсцисс в этом случае находятся		также	согласно выражениям			(4)
и (5).					Т легко могут
При наличии	соответствующих значении			сил
быть определены и значения приведенных моментов движущих						сил,
приложенных к	кривошипному	звену	механизма.		Значения	М 1 Н

в этом случае, как не трудно догадаться, определятся из ра венства:

Л4... = 7> Р г (9)

ли

где г— радиус кривошипа в м.

Следовательно, будем иметь:

(10)

Гис. 4

По полученным здесь значениям AfJ B можно построить диаграм му приведенных моментов двигателя (рис. 5). Для этого задаемся масштабом д,Л / диаграммы по оси ординат. Исходя из этого мас-

Рис. 5

штаба, получаем отрезки, определяющие соответствующие значе ния М33, которые откладываем по вертикали от оси абсцисс. По лученные таким образом точки соединяем плавной кривой. Мас штабы \ie и Е*9 по оси абсцисс диаграммы определяются здесь так же, как и во всех предыдущих случаях.

{(диаграмме приведенных моментов движущих сил Мди при страиваем диаграмму приведенных моментов сил полезных сопро тивлений М,к . Для этого задаемся законом изменения MnQ. В об щем случае этот закон может быть произвольным или строго ре гламентированным. Так, например, он может быть синусоидаль ным, линейным, трапециодальным и т. д. Но в практике в боль шинстве случаев наиболее целесообразно иметь более простой за кон изменения приведенных моментов сил полезных сопротивле ний, а именно, удовлетворяющий условию M n c =const . Принимаем

этот закон изменения	М п с и в данном случае.
Для определения	значения Л4П1. поступаем	следующим обра

зом. Подсчитаем площади положительных и отрицательных частей диаграммы. Пусть это будут, соответственно, площади S, и S2

('рис. 5). Практически они могут	быть	подсчитаны при помощи
планиметра. При технических же расчетах, при отсутствии			пла
ниметра, определение площадей	обычно	производится путем	вы

черчивания указанной диаграммы на миллиметровой бумаге и по следующего подсчета числа клеток.

После чего, исходя из принятых здесь условий, ордината, оп ределяющая значение М „с на протяжении всего цикла работы дви

гателя, находится	из уравнения:
	Мт=	S l ~ S i	1мм]-	(П)
Откладываем этот	отрезок	от оси абсцисс по вертикали (рис. 5) и
проводим горизонтальную		прямую,	которая и изобразит	собою

диаграмму приведенных моментов сил полезных сопротивлений в соответствующем масштабе.

Построенные здесь диаграммы приведенных моментов отно сятся к одноцилиндровому двухтактному двигателю внутреннего сгорания с горизонтальным расположением цилиндра, что позво лило нам пренебрегать силами веса возвратно-поступательно дви жущихся частей или звеньев механизма. Но в практике двигатели часто делают с вертикальным расположением цилиндра. Причем, ь некоторых случаях, например, в случаях тихоходных машин силы веса возвратно-поступательно движущихся частей механизма мо гут оказаться достаточно заметными, даже по сравнению с величи

нами	движущих	сил Р л в .	В подобных случаях необходимо учиты
вать	и влияние	этих	сил на изменение диаграмм приведен

ных моментов движущих сил и сил полезных сопротивлений машины.

В подобных случаях (рис. 6) предварительно можно постро ить вполне самостоятельно две диаграммы приведенных моментов: движущих сил и сил веса. Диаграммы эти строятся согласно вы ражениям:

МР=Ряъг^- и М0 — Gr ^— , (12)

где	G — сила веса Возвратно-поступательно		движущегося звейй
	механизма в кГ.
	После чего представляется возможным построить и суммар
ную	диаграмму приведенных	моментов движущих сил согласно
формуле:
	МЛН = МР -'rMrr	= (PjB +	G)r-	(13)
	Затем, в обычном порядке подсчитаны		площади	положитель
ных	и отрицательных частей	диаграммы и	вычислена	ордината,

Рис. 6

определяющая значение приведенного момента сил полезных со противлений в масштабе диаграммы. Причем, здесь также

МП С = ^ ^ .

(И)

Переходим теперь к дальнейшей обработке диаграмм приве денных моментов (рис. 5) рассматриваемого здесь двигателя внут реннего сгорания. При наличии диаграмм М=М(ц>) легко могут быть построены и диаграммы работ движущих сил и сил полез ных сопротивлений машины. В общем случае работа А заданных сил машины определится интегралом вида •

Л = \| ш » .	(15)
V

Задача эта может быть решена в данном случае чисто графи ческим путем. Имея в виду, что здесь -

М = рмМ и d«p=s[i? 3?,

(16)

J5-

уравнение (15) может быть представлено в таком виде:

A = WJ~Md^.

(17)

Графическое интегрирование функции М = М(ср) производим в обыч ном порядке. Криволинейные трапеции каждого из участков диа граммы приведенных моментов преобразуем в соответствующие равновеликие прямоугольники. Затем верхние площадки этих пря моугольников проектируем на ось ординат, в результате чего па этой оси получаем соответствующие точки 1, 2, 3... Далее, на продол жении оси абсцисс па расстоянии И от начала координат выбира ем точку я, называемую полюсом графического интегрирования. Расстояние Я, измеряемое в мм, называется, соответственно, по

люсным расстоянием. После чего точки 1, 2, 3, ... на	оси ординат
соединяем прямыми линиями с точкой я. На чертеже	(рис. 5) все
необходимые построения, связанные с графическим	интегрирова

нием, построены только для первых шести участков диаграммы М 1 П к в общем виде для диаграммы М„с. Аналогичным образом могут быть выполнены все эти построения и для всех остальных участков диаграммы М1в.

По полученным лучам	я1, я2,	-3, ...	в обычном порядке стро
им диаграмму работ A=A(t).	На	рис. 7	показано это построение.
Из рис. 7 видно, что на каждом		из участков диаграммы последо

вательно, начиная от начала координат проведены прямые, парал

лельные соответствующим лучам диаграммы М=М(ц>).						Отметим
только, что при правильном построении диаграмм Mw						и Мпс и
тщательном выполнении		графического		интегрирования,		графики
диаграмм А 1 В и Л п с	в точке 12 должны			слиться.	Этим	условием
обычно пользуются для проверки правильности указанных							здесь
графических построений.			А 1 В и	Апс (рис.
Масштабы и.,	и ц	диаграмм			7) по оси		абс
цисс определяются также, как и во всех предыдущих						случаях,
масштаб \ьА по.оси ординат находится согласно выражению:
	V-A**WfH		[кГм/мм].				(18)

Далее, исходя из диаграммы работ, строим диаграмму прира щения кинетической энергии АЕ рассматриваемого здесь двигате ля внутреннего сгорания. Это приращение определится соответст венно из условия:

Д£ =	Л Д В - Л П С			(19)
Для каждого из положений	механизма	соответственно	будем
иметь:		-	•	4

А £ о = Л д в о - А с ,

		(20)
А^.о =	А	— А
"	д в „	п с „
На рис. 8 показано построение этой диаграммы. При этом мас
штабы ц., и и ? оставлены	без изменения, а масштаб ц принят
равным цд.		Е

1& Н" 12"

				t,y
7	8	9	10 11	12

Vnc. 7

В качестве завершающей диаграммы на рис. 9 построена диа грамма Е, характеризующая изменение кинетической энергии ма

рле. 8 Гис. 9

шины за полный цикл работы. Из чертежа на рис. 9 нетрудно за метить, что диаграмма Е получается из предыдущей диаграммы путем простого переноса начала координат вниз по оси ординат на

?—977				17
	Гее.п>бличная	къя
- пиуЧНО - T9XHI-, .«		къя
I	библиотек» ССЮР		т
1	3 U ' 4 E u n n s a		т

величину Ё0. При этом кинетическая энергия Ёь механизма в ну левом положении определяется исходя из равенства:

		Е 0 =	/ ? ' " Р а ^ Г 1К 'Г М 1				(21)
или	?		"Ре	2
или	?			шГ
				шГ
		£ о =	/„„„---		[кГм],		(22)
где ntnpt	—приведенная в точке			А	кривошипа	масса всех	звеньев
	в нулевом положении механизма;
Vл—окружная		скорость точки А кривошипа;
Аф„ — приведенный момент инерции всех звеньев в нулевом
	положении механизма;
tai — угловая скорость			кривошипа.
Отметим только,		что отрезок		£ 0	на диаграмме (рис. 9)		откла
дывается с учетом принятого ранее масштаба						а с .

При наличии всех построенных здесь диаграмм могут быть не посредственно решены ряд задач динамики машины. Так, напри мер, по диаграмме приведенных моментов (рис. 5) легко опреде лить индикаторную мощность .'V,- рассматриваемого двигателя. Действительно, будем иметь:

/V,. = МП С «, [кТм,сек|.

(23)

Аналогичным образом, исходя из диаграммы работ (рис. 7), нахо дим:

N t = -	Ап	- =	(12,12') Ил	и,,	(24)
	f		^	= — tg а 1кГм,се.<1.

Путем применения более сложных расчетов могут быть най дены и ряд других параметров, характеризующих условия работы рассматриваемого двигателя.

3. ОБРАБОТКА ИНДИКАТОРНОЙ ДИАГРАММЫ ОДНОЦИЛИНДРОВОГО ЧЕТЫРЕХТАКТНОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Основным	механизмом одноцилиндрового	четырехтактного
двигателя, также как и двухтактного двигателя, является			криво-
шипно-шатунный механизм. Пусть и в данном		случае ои	будет
аксиальным и с	горизонтальным расположением	цилиндра.	Для

такого механизма заданными являются такие параметры как г, / и П\. Условимся считать, что кривошипное звено механизма вращает ся с постоянной угловой скоростью (oi=const. Исходя из этих ус ловий, Bi масштабе ц,, строим планы механизма для 12-ти положе ний звеньев (рис. 1),

Индикаторная диаграмма четырехтактного двигателя приведе на на рис. 10. Диаграмма эта представляет собою непрерывную кривую, образующую соответственно две петли. Обработку этой диаграммы производим следующим образом. Проводим вертикаль-

Рпс. Ю

ные прямые касательно к крайним точкам диаграммы. Из точки О ниже оси абсцисс проводим горизонтальную и наклонную прямые. На наклонной прямой откладываем отрезок И, равный ходу поршня двигателя, с разметкой траектории. Далее, точки 1, 2, 3, ... с этой наклонной в обычном порядке проектируем сначала на горизон тальную прямую, а затем — на индикаторную диаграмму. Нуме рацию точек на диаграмме производим, начиная с участка основ ного рабочего процесса накопления кинетической энергии меха низма. Но в четырехтактном двигателе полный цикл работы совер шается за четыре такта, т. е. за два полных оборота кривошип ного звена механизма. Поэтому на индикаторной диаграмме в этом случае получаем 24 точки, характеризующие удельное давление в цилиндре двигателя для 24-х положений звеньев механизма за полный цикл. Линия атмосферного давления (1 атм=1 кГ/см2 ) в этом случае обычно проходит посередине нижней петли диаграм мы (рис. 10). Избыточные удельные давления в цилиндре двига теля и в этом случае определяются отрезками, измеряемыми по

вертикали от линии атмосферного	давления до соответствующих
точек на диаграмме.
2*	1»

<<< < Предыдущая 12 / 112 3 4 5 6 7 8 9 10 11 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ

#
19.10.20233.48 Mб48Сядристый, Н. С. Тайны микротехники.pdf
#
22.10.202313.36 Mб235Табаков, П. М. Работа на координатно-расточных станках.pdf
#
30.10.202314.08 Mб197Таблицы для разбивки железнодорожных кривых..pdf
#
29.10.20232.15 Mб54Таблицы стрельбы 240-[[i]]мм[[..pdf
#
22.10.202311.7 Mб79Табунщиков, Н. П. Производство извести.pdf
#
23.10.20233.85 Mб15Тайнов А.И. Работа заданных сил в машинах учеб. пособие для студентов вузов.pdf
#
23.10.20234.04 Mб11Тайнов А.И. Регулирование периодической неравномерности хода машин (расчет маховых масс) (учебное пособие по спец. 0639).pdf
#
19.10.20232.42 Mб13Тайц, Н. Ю. Термодинамические основы энерго- и массообмена учебное пособие.pdf
#
25.10.202312.43 Mб43Талыпов Г.Б. Сварочные деформации и напряжения.pdf
#
19.10.20237.45 Mб36Танкибаев, М. А. Желобообразования при бурении скважин.pdf
#
29.10.20238.67 Mб16Танковые тренажеры ТР-155м и ТР-740м с обучающей приставкой ОПТ-1 устройство и использование..pdf