Транспортная энергетика

Рис. 12. Построение графика при неравномерном чередовании рабочих процессов: а – исходный график М крц ; б – преобразованный график

МКРц; в – график суммарного момента М крсум нер

Для проверки правильности построения графика необходимо полученное значение М крср сравнить со значением среднего крутящего мо-

мента по данным теплового расчета.

40

3.2.6. Результирующая сила, действующая на шатунную шейку коленчатого вала от одного шатуна

Результирующая сил Rшш , действующая на шатунную шейку, определяется как графическим сложением сил, так и аналитически.

где Pk' суммарная сила, действующая на шатунную шейку по оси кривошипа, кН (рис. 13).

Рис. 13. Силы, действующие на шатунную шейку

Значение силы Rшш , вычисленные для различных положений КШМ, необходимо свести в таблицу (таблицу 3.3) и построить по ним диаграмму результирующей силы в координатах Rшш – (в прямоугольных координатах). По развернутой диаграмме Rшш необходимо определить Rшшmax , Rшшmin и Rшшср (рис. 14).

41

Рис. 14. Диаграмма результирующей силы RШШ в прямоугольных координатах

При выполнении дальнейших расчетов необходимо также построить график Rшш и в полярных координатах. В этом случае результирующая сила будет определяться графическим сложением сил Т и P'k . Оба графика необходимо выполнить в одном масштабе.

3.3. Построение диаграмм износа шатунной шейки коленчатого вала

Диаграмма износа шатунной шейки позволяет определить положение наименее нагруженного участка шейки вала, в котором необходимо расположить канал подвода масла к шатунному подшипнику. Предполагается, сто износ шейки пропорционален действующей силе и распространяется равномерно на дуге 60 по окружности шейки в обе стороны от точки приложения этой силы.

Для построения диаграммы необходимо провести окружность произвольного радиуса, изображающую шатунную шейку, и разбить эту окружность на 12 частей (рис. 15). Для каждого из лучей Ош1, Ош2,…, Ош12 нужно определить сумму всех результирующих сил Rшш j , попадаю-

щих в сектор, равный 120 . Указанную сумму сил определяют следующим образом:

42

Рис. 15. Полярная диаграмма двигателя: а – рядного исполнения;

б– V-образного исполнения; в) диаграмма износа шатунной шейки

переносят лучи с диаграммы износа на полярную диаграмму в центр Ош;

в обе стороны от луча отложить по 60 и в полученном секторе определить, какие точки полярной диаграммы попали в данный сектор;

43

просуммировать все результирующие силы для отмеченных точек, получив Rшш для данного j-луча;

отложить в выбранном масштабе M Rшш найденное значение

Rшш j на соответствующем луче от окружности к центру;

произвести аналогичные построения для других лучей и соединить концы полученных отрезков плавной кривой;

определить по полученной диаграмме ненагруженный участок, воспользовавшись методом касательных.

По этому методу проводят касательные соответственно к нагрузке в левой части графика (Ош – I) и в правой части графика (Ош – II). Под углом 60 от лучей Ош – I и Ош – II проводят новые лучи Ош – I' и Ош – II' , которые определяют ненагруженный участок шатунной шейки.

Ось масляного отверстия следует проводить через середину ненагруженного участка. Выполнив необходимые построения, нужно определить численное значение угла м , под которым проходит ось масляного отверстия.

При невозможности провести касательную в правой части графика, ненагруженный участок определяют по минимальным значениям Rшш j . Данные нужно свести в таблицу 3.7.

Таблица 3.7

44

СПИСОК РЕОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.Колчин, А. И. Расчет автомобильных и тракторных двигателей / А. И. Колчин, В. П. Демидов. – М.: Высш. шк., 2008.

2.Автомобильные двигатели / под ред. М. С. Ховаха. – М.: Машиностроение, 1977.

3.Двигатели внутреннего сгорания: Теория поршневых и комбинированных двигателей / под ред. А. С. Орлина, М. Г. Круглова. – М.: Машиностроение, 1983.

4.Железко, Б. Е. Расчет и конструирование автомобильных и тракторных двигателей / Б. Е. Железко, В. М. Адамов [и др.]. – М.: Высш. шк., 1987.

5.Справочник. Тракторные дизели / под ред. Б. А. Взорова. – М.: Машиностроение, 1984.

6.Двигатели внутреннего сгорания: Системы поршневых и комбинированных двигателей / под ред. А. С. Орлина, М. Г. Круглова. – М.: Машиностроение, 1985.

7.Двигатели внутреннего сгорания: Расчет двигателей / под ред. А. С. Орлина, М. Г. Круглова. – М.: Машиностроение, 1988.

45

Приложение 1

Рис. 1. Номограмма для определения показателя адиабаты сжатия К1. Пример: 8,5 ; Ta 340 K ; K1 1,377 .

46

Продолжение прил. 1

Рис. 2. Номограмма определения показателя адиабаты расширения К2 для карбюраторного двигателя

Пример:

для 0,96 ; 8,5 ; Tz = 2850 К; К2 = 1,2516

47

Продолжение прил. 1

Рис. 3. Номограмма определения показателя адиабаты расширения К2 для дизельного двигателя

Пример:

для 13,28 ; 1,4 ; Tz = 2280 К; К2 = 1,2728

48

Приложение 2

Средняя мольная теплоемкость отдельных газов и продуктов сгорания Таблица 1

49