6.3 Определение суммарных сил действующих на поршень
Суммарную силу действующую на поршень определяют по формуле:
(5.4)
где
численные значения
берутся
из диаграммы, представленной на рис.7.
Затем определяют силы FN ; Fs ; Fк и F с интервалом 30о, оформляют их значения в табличной форме и строят развернутые диаграммы сил, действующих в КШМ двигателя.
Боковая сила, прижимающая поршень к цилиндру:
FN = F tg . (5.5)
Сила, действующая вдоль шатуна:
Fs=F /cos. (5.6)
Сила, направленная по радиусу кривошипа:
(5.7)
Тангенциальная сила, создающая вращающий момент на коленчатом валу:
(5.8)
Результаты расчетов суммарных сил приведены в таблице 13 и построены графики сил действующих на поршень.
Таблица 8.
Силы, действующие в КШМ двигателя.
|
φ, п.к.в |
Fсум.(кН) |
tg |
FN(кН) |
1/cosβ |
Fs(кН) |
cos(α+β)/cosβ |
Fк(кН) |
sin(α+β)/cosβ |
Ft(кН) |
|
0 |
-11,421 |
0 |
0 |
1 |
-11,421 |
1 |
-11,366 |
0 |
0 |
|
30 |
-8,6425 |
0,131 |
-1,1322 |
1,009 |
-8,7203 |
0,801 |
-6,89 |
0,615 |
-5,29 |
|
60 |
-2,0402 |
0,23 |
-0,4692 |
1,026 |
-2,0932 |
0,301 |
-0,611 |
0,983 |
-1,996 |
|
90 |
4,58814 |
0,267 |
1,22503 |
1,035 |
4,74873 |
-0,267 |
-1,219 |
1 |
4,566 |
|
120 |
8,45023 |
0,23 |
1,94355 |
1,026 |
8,66994 |
-0,699 |
-5,878 |
0,749 |
6,299 |
|
150 |
9,52005 |
0,131 |
1,24713 |
1,009 |
9,60573 |
-0,931 |
-8,821 |
0,387 |
3,666 |
|
180 |
9,6979 |
0 |
0 |
1 |
9,6979 |
-1 |
-9,651 |
0 |
0 |
|
210 |
9,80438 |
-0,131 |
-1,2844 |
1,009 |
9,89262 |
-0,931 |
-9,084 |
-0,387 |
-3,776 |
|
240 |
9,22424 |
-0,23 |
-2,1216 |
1,026 |
9,46407 |
-0,699 |
-6,417 |
-0,749 |
6,876 |
|
270 |
6,72108 |
-0,267 |
-1,7945 |
1,035 |
6,95632 |
-0,267 |
-1,786 |
-1 |
-6,689 |
|
300 |
4,4267 |
-0,23 |
-1,0181 |
1,026 |
4,5418 |
0,301 |
1,326 |
-0,983 |
-4,33 |
|
330 |
17,2696 |
-0,131 |
-2,2623 |
1,009 |
17,4251 |
0,801 |
13,767 |
-0,615 |
-10,57 |
|
360 |
119,582 |
0 |
0 |
1 |
119,582 |
1 |
55,78 |
0 |
0 |
|
390 |
55,2912 |
0,131 |
7,24315 |
1,009 |
55,7889 |
0,801 |
43,623 |
0,615 |
33,493 |
|
420 |
17,0417 |
0,23 |
3,9196 |
1,026 |
17,4848 |
0,301 |
5,05 |
0,983 |
16,495 |
|
450 |
13,1126 |
0,267 |
3,50107 |
1,035 |
13,5715 |
-0,267 |
-3,46 |
1 |
12,961 |
|
480 |
13,5451 |
0,23 |
3,11538 |
1,026 |
13,8973 |
-0,699 |
-9,381 |
0,749 |
10,052 |
|
510 |
13,3443 |
0,131 |
1,7481 |
1,009 |
13,4644 |
-0,931 |
-12,319 |
0,387 |
5,12 |
|
540 |
13,0298 |
0 |
0 |
1 |
13,0298 |
-1 |
-12,922 |
0 |
0 |
|
570 |
12,4347 |
-0,131 |
-1,6289 |
1,009 |
12,5466 |
-0,931 |
-11,486 |
-0,387 |
-4,774 |
|
600 |
10,7819 |
-0,23 |
-2,4798 |
1,026 |
11,0622 |
-0,699 |
-7479 |
-0,749 |
8,014 |
|
630 |
6,33691 |
-0,267 |
-1,692 |
1,035 |
6,5587 |
-0,267 |
-1,677 |
-1 |
-6,284 |
|
660 |
-0,8743 |
-0,23 |
0,2011 |
1,026 |
-0,8971 |
0,301 |
-0,266 |
-0,983 |
0,87 |
|
690 |
-8,0596 |
-0,131 |
1,0558 |
1,009 |
-8,1321 |
0,801 |
-66,431 |
-0,615 |
4,937 |
|
720 |
-11,421 |
0 |
0 |
1 |
-11,421 |
1 |
-11,366 |
0 |
0 |
Рис. 7. Силы действующие в КШМ двигателя.