2.4. Построение графика суммарного крутящего момента

Для построения кривой суммарного крутящего момента многоцилиндрового двигателя необходимо графически просуммировать кривые крутящих моментов от каждого цилиндра, сдвигая влево одну кривую относительно другой на уголповорота кривошипа между вспышками.

Для двигателя с равными интервалами между вспышками суммарный крутящий момент будет периодически повторяться:

Для четырёхтактного двигателя через

(49)

Поскольку , а, то кривая, будет отличаться от кривойлишь масштабом.

Масштаб крутящего момента

,

(50)

где – масштаб силы.

Результаты определения заносим в таблицу 3.

Таблица 4 – Значения силы и крутящего момента

град	, Н	, Н∙м
0	0	0
30	-8748,07	-547
60	-4961,23	-310
90	4055,35	253
120	6891,64	431
150	4037,95	252
180	0	0
210	-4302,45	-269
240	-7802,70	-488

Окончание таблицы 4

270	-6731,30	-421
300	-2201,88	-138
330	-8653,20	-541
360	0	0
373	35717,14	2232
390	39656,69	2479
420	20202,59	1263
450	16380,11	1024
480	12870,56	804
510	6152,39	385
540	0	0
570	-4613,03	-288
600	-7928,20	-496
630	-5265,69	-329
660	3971,26	248
690	8232,97	515
720	0	0

Средний крутящий момент определяется по площади, лежащей под кривой графика суммарного:

(51)

где – длина интервала между вспышками по диаграмме крутящего момента, мм.

- соответственно положительная и отрицательная площади под кривой суммарного,.

Значение эффективного крутящего момента:

(52)

Значение . Значение эффективного крутящего момента, полученное по данной формуле, должно совпадать с величиной, вычисленной ранее:

Погрешность вычислений составляет:

Относительная погрешность вычислений значения не превышает

2.5. Построение полярной диаграммы нагрузок на шатунную шейку

Полярная диаграмма нагрузок на шатунную шейку строится для определения величин, направления и точек приложения сил, действующих на шейку при различных положениях коленчатого вала.

По вертикальной оси откладываются силы : со знаком "" вниз, со знаком "" – вверх; по горизонтальной оси в том же масштабе силы: со знаком "" – направо, со знаком "" – налево. Масштабы сил и должны быть одинаковыми. Последовательно, графически откладывая силы и при различных углах поворота коленчатого вала , получаем точки, характеризующие значение суммарной силы , которая направлена вдоль шатуна. Против каждой точки указывают соответствующий угол, а затем их все последовательно соединяют плавной кривой. Таким образом, получают полярную диаграмму сил, действующих на шатунную шейку, но без учета центробежной силы массы шатуна , отнесенной к его нижней головке:

(53)

где

(54)

При установившемся движении сила имеет постоянную величину. Она не зависит от угла поворота коленчатого вала и направлена вдоль щеки, изменяя соответственно величину силы. Следовательно, ее действие может быть учтено переносом начала координат (полюса) вычерченной полярной диаграммы вниз по осина величину, т.е. геометрическим сложением сили. Полученная точкаявится новым полюсом, а ранее построенная относительно него кривая – будет полярной диаграммой нагрузок на шатунную шейку. Вокруг полюсанеобходимо начертить в произвольном масштабе окружность контура шатунной шейки, а по направлению вниз нанести окружность контура коренной шейки и щеки коленчатого вала.

Вектор, направленный из полюса к любой точке кривой на диаграмме, определяет в выбранном при построении масштабе величину и направлениенагрузки на шатунную шейку для соответствующего угла поворота коленчатого вала. Точка приложения этого вектора будет на окружности шейки со стороны, противоположной его направлению.