4.1.2. Приведение масс частей кшм

а) Масса поршневой группы, кг:

m_п=m_пF_п (4.2)

б) Масса шатуна, кг:

m_ш=m_шF_п (4.3)

в) Масса неуравновешенных частей одного колена вала (без противовесов), кг:

m_к=m_кF_п (4.4)

г) Масса шатуна, сосредоточенная на оси поршневого пальца, кг:

m_ш.п.=0,275m_п (4.5)

д) Масса шатуна, сосредоточенная на оси кривошипа, кг:

m_ш.к.=0,725m_п (4.6)

е) Массы, совершающие возвратно-поступательное движение, кг:

m_j= m_п+ m_ш.п. (4.7)

ж) Массы, совершающие вращательное движение, кг:

m_r= m_к+ m_ш.к. (4.8)

где m_п, m_ш и m_к выбираются из таблицы 4.2.

Таблица 4.2

Элементы КШМ	Конструктивные массы, кг/м2
	Бензиновые двигатели (D=60...100 мм)	Дизели (D=80…120 мм)
Поршневая группа (mп=mп/Fп)
- поршень из алюминиевого сплава	80…150	150…300
- чугунный поршень	150…250	250…400
шатун (mш=mш/Fп)	100…200	250…400
Неуравновешенные части одного колена вала без противовесов (mк=mк/Fп)
- стальной кованый вал со сплошными шейками	150…200	200…400
- чугунный литой вал с полыми шейками	100…200	150…300

4.1.3. Удельные и полные силы инерции:

а) Удельная сила инерции возвратно-поступательно движущихся масс, МПа:

(4.9)

б) Центробежная сила инерции вращающихся масс, МПа:

(4.10)

в) Центробежная сила инерции вращающихся масс шатуна, кН:

(4.11)

г) Центробежная сила инерции вращающихся масс кривошипа, кН:

(4.12)

4.1.4. Удельные суммарные силы

а) Удельная сила, сосредоточенная на оси поршневого пальца, МПа:

(4.13)

б) Удельная нормальная сила, МПа:

(4.14)

в) Удельная сила, действующая вдоль шатуна, МПа:

(4.15)

г) Удельная сила, действующая по радиусу кривошипа, МПа:

(4.16)

д) Удельная тангенциальная сила, МПа:

(4.17)

е) Полная тангенциальная сила, МПа:

(4.18)

Результаты расчетов заносят в таблицу 4.1 и представляют в виде графиков кривых изменения удельных сил p_N, p_S, p_K, p_T по углу поворота коленчатого вала  на 1-м листе ватмана формата А1 графической части КП (см. Приложение, рис I), крупным планом графики показаны на рис. 4.2. Рекомендуемые масштабы: М_р=0,05…0,08 МПа/мм (большие значения соответствуют дизелям), М_=3 ^о/мм.

Значения тригонометрических функций в формулах (4.14)…(4.17) приведены в таблицах 4.3…4.6.

При построении необходимо обращать внимание на следующее:

1) при <0,25 кривая р_j вблизи н.м.т. (180^о и 540^о) будет более выпуклой; при =0,25 – прямой и при >0,25 - вогнутой;

2) в точках, где ростальные силы также должны равняться нулю и кривые этих сил должны проводиться через эти точки; сила р_к обращается в ноль и при положении кривошипа (+)=90^о. Для правильного построения диаграммы силы р_к необходимо провести вертикальные штриховые линии из точек пересечения с осью абсцисс диаграммы силы инерции р_j;

3) кривые сил р_т и р_N пересекают ось абцисс и изменяют знак во всех мертвых точках (0^о, 180^о, 360^о и 540^о) и в точках, в которых рравна нулю. Следует иметь ввиду, что характер протекания и знак сил р_т и р_N одинаковы.

Проверка правильности выполнения расчетов по относительной погрешности средней тангенциальной силы за цикл:

(4.19)

где - средняя тангенциальная сила по данным теплового расчета, Н;

- средняя тангенциальная сила, определенная по графику, Н;

где - удельная средняя тангенциальная сила, определенная по площади, заключенной между кривой р_т и осью абсцисс (см. рис. 4.2), МПа.

Рассматриваемая площадь может быть найдена путем отдельного построения графика удельной тангенциальной силы на миллиметровой бумаге формата А4 и подсчета занимаемых клеточек. Другой способ нахождения площади – с помощью программной среды Kompas или AutoCad.

Расчеты считаются правильными, если относительная погрешность по формуле (4.19) не превышает 1 %.