3.4. Определение внешних сил на поршне.

Движущие силы на поршне определяются по заданной механической характеристике в виде индикаторной диаграммы p(S_B), т.е. графической зависимости давления p на поршне от перемещения S_B. Переносим индикаторную диаграмму на 1 лист поз.1, направив ось S_B//OB, а ось p//OB. Масштабный коэффициент давления , где p_max – заданное максимальное давление, p_max=4,0 МПа, выбрана максимальная ордината y_max=80мм.

Переносим из планов положений точки В поршня на ветви индикаторной диаграммы и расставляем номера точек диаграммы (поз.3 листа 1). При движении поршня вниз на рабочем ходу расширения в положениях 1,2,3,4,5,6,7 давление уменьшается от p_max до p_к, а при движении поршня вверх на холостом ходу выхлопа и сжатия давление сначала равно нулю p=0, а потом возрастает до p_c в положениях 8,9,10,11,12,13.

Величины давлений , где y_i – замеренные ординаты диаграммы от оси S в мм. Величины движущих сил на поршне , где П – площадь поршня,

В расчетном положение №2.

;

.

Результаты измерений y_i и расчета давлений p_i и сил F₃ сводим в табл.3 Таблица 3

№ положения	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
Yi,мм	36	80	64	41,5	24	15	8	0	1,5	11	23	32	78
Pi, МПА	1,8	4,0	3,2	2,075	1,2	0,75	0,4	0	0,75	0,55	1,15	1,6	3,9
F3, Н	11446,2	25436	20348,8	13194,9	7630,8	4769,25	2543,6	0	476,925	3497,45	7312,85	10174,7	24800,1

3.5. Динамический анализ машинного агрегата.

Необходимо определить постоянную часть приведенного момента инерции и момент инерции маховика I_м, обеспечивающее плавное равномерное вращение коленвала с заданным коэффициентом неравномерности . Для упрощения расчетов используем динамическую модель машины.

3.5.1. Динамическая модель.

Наиболее простой динамической моделью машинного агрегата может быть одномассовая модель, представленная на рис.3.5.

В качестве такой модели рассматривается условное вращающееся звено – звено приведения, которое имеет момент инерции I_п относительно оси вращения (приведенный момент инерции) и находится под действием момента сил M_п (приведенного момента сил). В свою очередь, , где - приведенный момент движущих сил; - приведенный момент сил сопротивления. Кроме того, , где - постоянная составляющая приведенного момента инерции. В величину входят собственный момент инерции кривошипа (I_o), приведенные моменты инерции ротора электродвигателя и передаточного механизма (,), а также момент инерции I_М добавочной массы (маховика), причем необходимость установки маховика определяется на основании заданной степени неравномерности движения звена приведения.

Динамические характеристики М_п и I_п должны быть такими, чтобы закон вращения звена приведения был таким же, как у главного вала машины (кривошипа 1 основного исполнительного рычажного механизма), т.е. ,

, .

В курсовом проекте в качестве звена приведения принимаем кривошип 1.