DZ3_ENGINES_NOVIKOV / DZ3_ENGINES_NOVIKOV

Рисунок 19 – Вид зависимости тангенциальной составляющей силы от угловой координаты коленвала

Рисунок 20 – Коэффициенты запаса прочности элементов коленчатого вала

10

Рисунок 21 – Полярная диаграмма сил, действующих на шатунную шейку в режиме максимальной мощности

Рисунок 22 – Диаграмма износа шатунной шейки в режиме максимальной мощности

11

Выводы по расчету четырехцилиндрового двигателя

С помощью программного комплекса KVAL были подобраны следующие массово-габаритные характеристики коленчатого вала: масса противовеса коленчатого вала – 0,722 кг/м2, угол сектора противовеса – 124°.

В ходе расчёта коленчатого вала двигателя УЗАМ-0102, после проведенной по результатам первого домашнего задания оптимизации

рабочего процесса, для режимов максимальной мощности ( = 5000 миноб ) и

максимального крутящего момента ( = 2000 миноб ) были определены максимальные усилия от давления газов в цилиндрах, максимальные силы,

действующие на шатунные и коренные шейки, а также значения крутящих и изгибающих моментов, действующих на коренные и шатунные шейки. Также были получены коэффициенты запаса основных элементов коленчатого вала

(коренные шейки, шатунные шейки, щёки и т.п.), указаные на рисунках 12 и

20. Минимальное значение составило 4.16 – суммарный запас щек в режиме максимального момента. На основе проведенных расчетов можно заключить,

что в режиме максимального крутящего момента все элементы двигателя подвергаются более высоким нагрузкам, нежели при работе в режиме максимальной мощности. Так же, были построены полярные диаграммы сил,

действующих на шатунную шейку первого цилиндра, а также диаграммы ее износа для работы двигателя в режимах максимальной мощности и максимального момента. Значения сил также оказались больше при работе двигателя в режиме максимального крутящего момента. Наибольшие же значения износа наблюдаются в области максимальных значений действующих сил.

12

2 Расчет трехцилиндрового двигателя

Первая схема второй части домашнего задания – рядный трехцилиндровый двигатель. Важно сохранить отношения радиуса кривошипа к длине шатуна, диаметра цилиндра к ходу поршня и рабочий объём двигателя для всех схем. Тогда получим систему (1).

(1)

Полученные значения для трехцилиндрового двигателя представлены в таблице 2. Задание исходных данных в программе KVAL показано на рисунках 23 - 26.

Таблица 2 - Расчетные параметры трехцилиндрового двигателя

13

Рисунок 23 – Задание компоновки трехцилиндрового двигателя

Рисунок 24 – Задание общих параметров трехцилиндрового двигателя

14

Рисунок 25 – Задание геометрических параметров трехцилиндрового двигателя

Рисунок 26 – Задание коэффициентов исследуемого двигателя

15

2.1 Расчет коленчатого вала для режима максимального момента

Рисунок 27 – Графики зависимости крутящего момента на КШ от угловой координаты коленвала

Рисунок 28 – Графики зависимости крутящего момента на ШШ от угловой координаты коленвала

16

Рисунок 29 – Графики зависимости суммарной действующей силы на ШШ от угловой координаты коленвала

Рисунок 30 – Графики зависимости боковой силы от угловой координаты коленвала

17

Рисунок 31 – Графики зависимости тангенциальной составляющей силы от угловой координаты коленвала

Рисунок 32 – Коэффициенты запаса прочности элементов коленчатого вала

Полярная диаграмма сил, действующих на шатунную шейку в режиме максимального момента, приведена на рисунке 33. Диаграмма износа шатунной шейки приведена на рисунке 34.

18

Рисунок 33 – Полярная диаграмма сил, действующих на шатунную шейку в режиме максимального момента

Рисунок 34 – Диаграмма износа шатунной шейки в режиме максимального момента

19