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:

,	(1;2.5)
,

где – масса шатуна, приведенная к оси поршневого пальца.

На оси кривошипа сосредоточена масса деталей, движущихся вращательно, кг:

,	(1;2.6)
,

где – масса шатуна, приведенная к оси кривошипа, кг. Подсчитываются силы инерции возвратно - поступательно движущихся масс для каждого α, кН:

,

(1;2.7)

где ω – угловая скорость вращения коленчатого вала, с^-1

,	(1;2.8)
,

где R – радиус кривошипа, м;

n – номинальная частота вращения коленчатого вала, об/мин.

Полученные при расчете значения силы инерции Р_j записываем в 4 графу и по ним строем график этой силы.

Силы инерции вращающихся масс, кН:

шатуна

,	(1;2.9)
,

кривошипа

,	(1;2.10)
,

суммарная:

при одном шатуне на шейке

,	(1;2.11)
.

Масса кривошипа, кг:

,	(1;2.12)
,

где m^’_к – удельная масса кривошипа:

для бензиновых и газовых двигателей m^’_к =150÷200 кг/м²,принимаем m^’_к=160 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:

.

(1;2.13)

Результаты расчета суммарной силы для различных углов поворота кривошипа заносим в графу 5 табл. 2 и строим по этим данным график изменения силы P .

Боковую силу, прижимающую поршень к стенке цилиндра, определяем по формуле, кН:

.

(1;2.14)

Полученные при расчете значения силы N записываем в графу 7 и по ним строят график изменения этой силы.

.

(1;2.15)

Результаты расчетов заносят в графу 9 сводной таблицы. Затем строем 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, определяем по формулам, кН:

,	(1;2.16)
.	(1;2.17)

Результаты расчетов записываем в графы 11 и 13 сводной таблицы. По этим данным строят графики изменения сил K и T .