2 Динамический расчет
Принимаем поправку для развертки индикаторной диаграммы
где R- радиус кривошипа
Мs =1–масштаб хода поршня
Масштабы развёрнутой диаграммы:
Давления и удельных сил Мр =0,05 МПа в мм; угла поворота кривошипа Мφ =30 в мм.
2.1 Приведение масс частей кривошипно-шатунного механизма
Масса поршневой
группы для поршня из алюминиевого
сплава приято
, для стального кованого шатуна
,одного колена вала без противовесов
для кованного стального вала
[1]
Масса поршневой группы
Масса шатуна
Масса неуравновешенных
частей одного калена вала без противовесов
Масса шатуна сосредоточенная на оси поршневого пальца
Масса шатуна сосредоточенная на оси кривошипа
Массы, совершающие возвратно-поступательные движения
Массы, совершающие вращательные движения
2.2 Удельные и полные силы инерции
Удельная сила инерции возвратно-поступательно движущихся масс
где j-ускорение поршня
Ускорение поршня
где
-угловое
ускорение
(cosφ+λcos2φ)- из таблицы при λ =0,25[1]
Угловое ускорение
Центробежная сила инерции вращающихся масс
Центробежная сила инерции вращающихся масс шатуна
Центробежная сила инерции вращающихся масс кривошипа
Удельные суммарные силы инерции:
Сосредоточенная на оси поршневого пальца
где ∆Рг-значение
с развернутой диаграммы
Удельная нормальная сила
Удельная сила действующая вдоль шатуна
где 1/cosß- из таблицы при λ =0,25[1]
Удельная сила, действующая на радиус кривошипа
Удельная тангенциальные сила
где sin(φ+ß)/cosß- из таблицы при λ =0,25[1]
где F1 F2-площади заключённые между кривой абсцисс на графике
Все значения сил и углового ускорения, рассчитанных при различных φ0 сведены в таблицу 1
Средний момент
Таблица 1
φ0 |
∆Рг, Мпа |
j, м/с |
Рj, Мпа |
Р, Мпа |
РN, Мпа |
Рs, Мпа |
Рк, Мпа |
Рт, Мпа |
0 |
-0,02 |
+16740 |
-1,77 |
-1,97 |
0 |
-1,97 |
-1,97 |
0 |
30 |
-0,02 |
+13272 |
-1,87 |
-1,67 |
-0,298 |
-1,87 |
-1,643 |
-1,294 |
60 |
-0,2 |
+5022 |
-0,71 |
-0,91 |
-0,230 |
-0,938 |
-0,256 |
-0,904 |
90 |
-0,2 |
-3348 |
+0,47 |
+0,27 |
+0,080 |
+0,282 |
-0,080 |
+0,27 |
120 |
-0,2 |
-8370 |
+1,18 |
+0,98 |
+0,248 |
+1,010 |
-0,705 |
+0,725 |
150 |
-0,2 |
-9924 |
+1,4 |
+1,2 |
+0,173 |
+1,212 |
-1,126 |
+0,451 |
180 |
-0,2 |
-10044 |
+1,42 |
+1,22 |
0 |
+1,220 |
-1,22 |
0 |
210 |
-0,15 |
-9924 |
+1,4 |
+1,25 |
-0,180 |
+1,263 |
-1,173 |
-0,470 |
240 |
-0,11 |
-8370 |
+1,18 |
+1,07 |
-0,271 |
+1,103 |
-0,769 |
-0,792 |
270 |
0 |
-3348 |
+0,47 |
+0,47 |
-0,139 |
+0,490 |
-0,139 |
-0,470 |
300 |
+0,2 |
+5022 |
-0,71 |
-0,51 |
+0,129 |
-0,526 |
-0,143 |
+0,506 |
330 |
+0,8 |
+13272 |
-1,87 |
-1,07 |
+0,154 |
-1,081 |
-0,850 |
+0,669 |
360 |
+1,65 |
+16740 |
-2,36 |
-0,71 |
0 |
-0,71 |
-0,71 |
0 |
390 |
+4,1 |
+13272 |
-1,87 |
+2,23 |
+0,321 |
+2,25 |
+1,771 |
+1,394 |
420 |
+1,8 |
+5022 |
-0,71 |
+1,09 |
+0,276 |
+1,124 |
+0,306 |
+1,082 |
450 |
+0,8 |
-3348 |
+0,47 |
+1,27 |
+0,375 |
+1,325 |
-0,375 |
+1,270 |
480 |
+0,4 |
-8370 |
+1,18 |
+1,58 |
+0,400 |
+1,629 |
-1,136 |
+0,947 |
510 |
+0,2 |
-9924 |
+1,4 |
+1,6 |
+0,230 |
+1,616 |
-1,501 |
+0,602 |
540 |
+0,2 |
-10044 |
+1,42 |
+1,62 |
0 |
+1,62 |
-1,62 |
0 |
570 |
+0,2 |
-9924 |
+1,4 |
+1,6 |
-0,230 |
+1,616 |
-1,501 |
-0,602 |
600 |
+0,2 |
-8370 |
+1,18 |
+1,38 |
-0,349 |
+1,423 |
-0,992 |
-1,021 |
630 |
+0,2 |
-3348 |
+0,47 |
+0,67 |
-0,198 |
+0,699 |
-0,198 |
-0,670 |
660 |
+0,2 |
+5022 |
-0,71 |
-0,51 |
+0,129 |
-0,526 |
-0,143 |
+0,506 |
690 |
+0,2 |
+13272 |
-1,67 |
-1,67 |
+0,240 |
-1,687 |
-1,326 |
+1,044 |
720 |
+0,2 |
+16740 |
-1,77 |
-1,96 |
0 |
-1,97 |
-1,97 |
0 |