5.Крутящие моменты
Крутящий момент одного цилиндра определим
по формуле
Мкр.ц=Т*R=T*0,035*103Н.м.
Результат расчета в таблице 8.
Период изменения крутящего момента четырехтактного двигателя с равными интервалами между вспышками
θ = 720/i= 720/ 4 = 1800.
Суммирование значений крутящего моментов всех трех цилиндров двигателя осуществляется табличным методом через каждые 300угла поворота коленчатого вала и по полученным данным строится кривая Мкр
Расчет сводим в таблицу 9
Таблица 9
|
|
, град |
0 |
30 |
60 |
90 |
120 |
150 |
180 |
|
1 цилиндр |
кривошипа, град |
0 |
30 |
60 |
90 |
120 |
150 |
180 |
|
Мкр.ц., Н*м |
0 |
-186 |
-112 |
74 |
137 |
84 |
0 | |
|
2 цилиндр |
кривошипа, град |
180 |
210 |
240 |
270 |
300 |
330 |
360 |
|
Мкр.ц., Н*м |
0 |
-88 |
-144 |
-91 |
60 |
88 |
0 | |
|
3 цилиндр |
кривошипа, град |
360 |
390 |
420 |
450 |
480 |
510 |
540 |
|
Мкр.ц., Н*м |
0 |
291 |
186 |
228 |
217 |
112 |
0 | |
|
4 цилиндр |
кривошипа, град |
540 |
570 |
600 |
630 |
660 |
690 |
720 |
|
Мкр.ц., Н*м |
0 |
-105 |
-140 |
-74 |
109 |
182 |
0 | |
|
|
Мкр., Н*м |
0 |
-88 |
-210 |
137 |
523 |
466 |
0 |
Средний крутящий момент двигателя:
- по данным теплового расчёта Мкр.ср=Me/ηм=115/0,88 = 131 Н*м;
- по площади, заключенной под кривой Мкр:
Мкр.ср=(F1-F2)/OA*Мм=(2925-950)/88*10,6 = 128 Н.м
ошибка Δ=(131-128)/131*100% = 3,1%
Максимальный и минимальный крутящие моменты
Мкр.max= 630H.м; Мкр.min=-290 Н.м.
4.6. Силы, действующие на шатунную шейку коленчатого вала
Суммарную силу, действующую на шатунную шейку по радиусу кривошипа определим по формуле
Рк= К + КRш= (К – 6,558), кН
где К = рk*Fп= рk* 0,0054*103, кН
Результирующую силу, действующую на шатунную шейку определим по формуле
Расчеты сводим в таблицу 10. Строим развернутую и полярную диаграммы нагрузки на шатунную шейку.
Среднее значение Rш.ш.ср
Rш.ш.ср=F*Мр/ОА = 14010*0,178/204 = 12,2 кН
Rш.ш.мах= 17 кН;Rш.ш.мин= 7,2 кН
Таблица 10
|
, град |
Т, кН |
К, кН |
Рк, кН |
Rш.ш., кН |
|
0 |
0 |
-10,69 |
-17 |
17 |
|
30 |
-5,3 |
-6,97 |
-14 |
14,9 |
|
60 |
-3,2 |
-1,03 |
-8 |
8,6 |
|
90 |
2,1 |
-0,47 |
-7 |
7,3 |
|
120 |
3,9 |
-3,62 |
-10 |
10,7 |
|
150 |
2,4 |
-5,83 |
-12 |
12,2 |
|
180 |
0 |
-6,32 |
-13 |
13 |
|
210 |
-2,5 |
-5,89 |
-12 |
12,3 |
|
240 |
-4,1 |
-3,78 |
-10 |
10,8 |
|
270 |
-2,6 |
-0,65 |
-7 |
7,42 |
|
300 |
1,7 |
-0,54 |
-7 |
7,2 |
|
330 |
2,5 |
-3,24 |
-10 |
10,3 |
|
360 |
0 |
22,19 |
16 |
16 |
|
380 |
11,4 |
24,57 |
18 |
21,3 |
|
390 |
8,3 |
10,91 |
4 |
9,21 |
|
420 |
5,3 |
1,67 |
-5 |
7,3 |
|
450 |
6,5 |
-1,67 |
-8 |
10,3 |
|
480 |
6,2 |
-5,67 |
-12 |
13,5 |
|
510 |
3,2 |
-8,05 |
-15 |
15,3 |
|
540 |
0 |
-8,53 |
-15 |
15 |
|
570 |
-3 |
-6,48 |
-13 |
13,3 |
|
600 |
-4 |
-3,67 |
-10 |
10,8 |
|
630 |
-2,1 |
-0,654 |
-7 |
7,3 |
|
660 |
3,1 |
-0,97 |
-8 |
8,6 |
|
690 |
5,2 |
-6,91 |
-13 |
14,0 |
|
720 |
0 |
-9,72 |
-16 |
16 |