2.3 Силы инерции
Эти силы возникают в двигателе вследствие действия неуравновешенных масс кривошипно-шатунного механизма. Для определения этих масс действительный кривошипно-шатунный механизм заменяют динамически эквивалентной системой масс, сосредоточенных в двух точках. На оси поршневого пальца сосредоточена масса деталей (кг), движущихся возвратно-поступательно, кг:
|
(2.5) |
где
– масса шатуна, приведенная к оси
поршневого пальца.
На оси кривошипа сосредоточена масса деталей, движущихся вращательно, кг:
|
(2.6) |
где
– масса шатуна, приведенная к оси
кривошипа, кг.
Подсчитываются силы инерции возвратно - поступательно движущихся масс для каждого α, кН:
|
(2.7) |
,где ω – угловая скорость вращения коленчатого вала, с-1:
|
(2.8) |
где R – радиус кривошипа, м; n – номинальная частота вращения коленчатого вала, об/мин.
Силы инерции вращающихся масс, кН:
шатуна
|
(2.9) |
кривошипа
|
(2.10) |
Суммарная: при 2 шатунах на шейке:
|
(2.11) |
Масса
кривошипа, кг:
|
(2.12) |
где m’к – удельная масса кривошипа: для бензиновых и газовых двигателей m’к =150÷200 кг/м2, для дизелей m’к = 200÷400 кг/м2.
2.4 Суммарная сила
Она считается сосредоточенной на оси поршневого пальца, ее определяют сложением сил давления газов и сил инерции возвратно-поступательно движущихся масс, кН:
|
(2.13) |
.Результаты расчета суммарной силы для различных углов поворота кривошипа представлены в табл. 2.2. По этим строят данным график изменения силы P.
Боковую силу, прижимающую поршень к стенке цилиндра, определяют по формуле, кН:
|
(2.14) |
.Значения функции tgβ в зависимости от λ принимают по табл. 2 прил. 1[1,стр.37]. Полученные при расчете значения силы N представлены в табл. 2.3. По ним строят график изменения этой силы.
Пользуясь табл. 3 прил. 1[1,стр.38], рассчитывают силу, действующую по оси шатуна, кН:
|
(2.15) |
.Результаты расчетов представлены в табл. 2.3 . Затем строят график изменения этой силы. Сила считается положительной, если сжимает шатун, и отрицательной, если его растягивает.
Силу K, действующую по радиусу кривошипа, и тангенциальную силу T, действующую по касательной к радиусу кривошипа, определяют по формулам, кН:
|
(2.16) |
|
(2.17) |
,
.При расчетах этих сил пользуются табл. 4 и 5 прил. 1[1,стр. 39], результаты представлены в таблице 2.3. По этим данным строят графики изменения сил K и T .
Таблица 2.3 – Значение сил действующих в КШМ |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
