ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.03.2024
Просмотров: 24
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
φ на индикаторной диаграмме определяем величину давления в надпоршневой полости и заносим в табл.1.
Для проверки правильности построений и дальнейших расчетов сил производим аналитический расчет политроп сжатия и растяжения через каждые 30º поворота кривошипа по следующим формулам:
политропа сжатия ,
где АВ и АО – определены в разделе 3.1;
Si – перемещение поршня в i-ое положение из положения начала сжатия.
политропа расширения ,
где Si – перемещение поршня в i-ое положение из положения начала расширения.
Результаты расчетов сведены в таблицу 2.
АВ = 95 мм.; АО = 11,18 мм.; n1 = 1.38; n2 = 1.3
Таблица 2
3.2 Силы, действующие в КШМ.
Определяем
силу давления газов на днище поршня для положений коленчатого вала, отстоящих друг от друга на 30 град. поворота коленчатого вала в пределах (0...720)0 поворота коленчатого вала. За начало отсчета принимаем такое положение кривошипа,
когда поршень находится в начале такта впуска.
Силу давления газов на днище поршня определяем по формуле:
(1)
где рг – индикаторное давление в каждом рассчитываемом положении, определяемое по построенной индикаторной диаграмме.
Результаты расчета заносятся в табл. 3.
Определяем силу инерции от возвратно-поступательно движущихся масс:
(2)
где λ = 0,25 – отношение длины кривошипа к длине шатуна
Масса поступательно движущихся частей кривошипно-шатунного механизма определяется из выражения:
, (3)
где доля массы шатуна, отнесенная к возвратно-поступательно движущимся массам.
Значения mnиmшвычисляются:
кг.
кг.
где м2
Теперь кг.
Угловая скорость кривошипа мин-1(4)
Радиус кривошипа м. (5)
Результаты расчета заносятся в табл. 3.
Находим суммарную силу, действующую в кривошипно-шатунном механизме. Определение этой силы ведем путем алгебраического сложения сил давления газов и сил инерции возвратно-поступательно движущихся масс: (6)
Результаты расчетов заносим в таблицу
3.
Определяем нормальную силу К, направленную по радиусу кривошипа
(7)
где
l – длина шатуна
Определяем тангенциальную силу Т, направленную по касательной к окружности радиуса кривошипа (8)
Результаты расчетов К и Т заносим в таблицу 4.
Графики сил Рг и Рjстроим в одинаковом масштабе и на той же координатной сетке. На основании полученных графиков Рг и Рj на той же координатной сетке и в том же масштабе строим график суммарной силы РΣ.
Определение модуля силы РΣ для различных значений угла φ выполняем путем суммирования в каждой точке ординат графиков и с учетом их знаков и модулей сил Рг и Pj из табл. 3.
Таким же образом строим графики сил Ти К.
Масштабные коэффициенты тРг = тРj = тРΣ =400 Н/мм тК = тТ =250 Н/мм.
Результаты расчета сил Рг, Рjи РΣ
Таблица 3
Результаты расчета сил Ти К
Таблица 4
Для проверки правильности построений и дальнейших расчетов сил производим аналитический расчет политроп сжатия и растяжения через каждые 30º поворота кривошипа по следующим формулам:
политропа сжатия ,
где АВ и АО – определены в разделе 3.1;
Si – перемещение поршня в i-ое положение из положения начала сжатия.
политропа расширения ,
где Si – перемещение поршня в i-ое положение из положения начала расширения.
Результаты расчетов сведены в таблицу 2.
АВ = 95 мм.; АО = 11,18 мм.; n1 = 1.38; n2 = 1.3
Таблица 2
сжатие | расширение | ||||
№№ пол. | φi град. | pi МПа | №№ пол. | φi град. | pi МПа |
7 | 180 | 0,088 | 14* | 373,5 | 5,865 |
8 | 210 | 0,096 | 15 | 390 | 4,44 |
9 | 240 | 0,125 | 16 | 420 | 1,716 |
10 | 270 | 0,199 | 17 | 450 | 0,839 |
11 | 300 | 0,408 | 18 | 480 | 0,524 |
12 | 330 | 1,056 | 19 | 510 | 0,403 |
13 | 360 | 1,97 | 20 | 540 | 0,37 |
3.2 Силы, действующие в КШМ.
Определяем
силу давления газов на днище поршня для положений коленчатого вала, отстоящих друг от друга на 30 град. поворота коленчатого вала в пределах (0...720)0 поворота коленчатого вала. За начало отсчета принимаем такое положение кривошипа,
когда поршень находится в начале такта впуска.
Силу давления газов на днище поршня определяем по формуле:
(1)
где рг – индикаторное давление в каждом рассчитываемом положении, определяемое по построенной индикаторной диаграмме.
Результаты расчета заносятся в табл. 3.
Определяем силу инерции от возвратно-поступательно движущихся масс:
(2)
где λ = 0,25 – отношение длины кривошипа к длине шатуна
Масса поступательно движущихся частей кривошипно-шатунного механизма определяется из выражения:
, (3)
где доля массы шатуна, отнесенная к возвратно-поступательно движущимся массам.
Значения mnиmшвычисляются:
кг.
кг.
где м2
Теперь кг.
Угловая скорость кривошипа мин-1(4)
Радиус кривошипа м. (5)
Результаты расчета заносятся в табл. 3.
Находим суммарную силу, действующую в кривошипно-шатунном механизме. Определение этой силы ведем путем алгебраического сложения сил давления газов и сил инерции возвратно-поступательно движущихся масс: (6)
Результаты расчетов заносим в таблицу
3.
Определяем нормальную силу К, направленную по радиусу кривошипа
(7)
где
l – длина шатуна
Определяем тангенциальную силу Т, направленную по касательной к окружности радиуса кривошипа (8)
Результаты расчетов К и Т заносим в таблицу 4.
Графики сил Рг и Рjстроим в одинаковом масштабе и на той же координатной сетке. На основании полученных графиков Рг и Рj на той же координатной сетке и в том же масштабе строим график суммарной силы РΣ.
Определение модуля силы РΣ для различных значений угла φ выполняем путем суммирования в каждой точке ординат графиков и с учетом их знаков и модулей сил Рг и Pj из табл. 3.
Таким же образом строим графики сил Ти К.
Масштабные коэффициенты тРг = тРj = тРΣ =400 Н/мм тК = тТ =250 Н/мм.
Результаты расчета сил Рг, Рjи РΣ
Таблица 3
φ, град | Рг , МПа | Рг , Н | cosφ+λcos2φ | РJ, Н | PΣ, Н |
0 | 0,088 | -94,4 | 1,278 | -25825,9 | -25920,3 |
30 | 0,088 | -94,4 | 1,005 | -20309,1 | -20403,5 |
60 | 0,088 | -94,4 | 0,361 | -7295,1 | -7389,5 |
90 | 0,088 | -94,4 | -0,278 | 5617,8 | 5523,4 |
120 | 0,088 | -94,4 | -0,639 | 12912,9 | 12818,5 |
150 | 0,088 | -94,4 | -0,727 | 14691,3 | 14596,9 |
180 | 0,088 | -94,4 | -0,722 | 14590,2 | 14495,8 |
210 | 0,096 | -31,48 | -0,727 ,727 ,727 | 14691,3 | 14659,8 |
240 | 0,125 | 196,75 | -0,639 | 12912,9 | 13109,7 |
270 | 0,199 | 779,13 | -0,278 | 5617,8 | 6396,9 |
300 | 0,408 | 2423,96 | 0,361 | -7295,1 | -4871,1 |
330 | 1,056 | 7523,7 | 1,005 | -20309,1 | -12785,4 |
360 | 1,97 | 14716,9 | 1,278 | -25825,9 | -11109,5 |
373,5 | 5,865 | 45370,0 | 1,178 | -23805,1 | 21564,9 |
390 | 4,44 | 34155,8 | 1,005 | -20309,1 | 13846,7 |
420 | 1,716 | 12717,9 | 0,361 | -7295,1 | 5422,8 |
450 | 0,839 | 5792,32 | -0,278 | 5617,8 | 11410,1 |
480 | 0,524 | 3336,9 | -0,639 | 12912,9 | 16249,8 |
510 | 0,403 | 2384,6 | -0,727 | 14691,3 | 17015,9 |
540 | 0,37 | 2124,9 | -0,722 | 14590,2 | 16715,1 |
570 | 0,115 | 118,0 | -0,727 ,727 ,727 | 14691,3 | 14809,3 |
600 | 0,115 | 118,0 | -0,639 | 12912,9 | 13030,9 |
630 | 0,115 | 118,0 | -0,278 | 5617,8 | 5735,8 |
660 | 0,115 | 118,0 | 0,361 | -7295,1 | -7177,1 |
690 | 0,115 | 118,0 | 1,005 | -20309,1 | -20191,1 |
720 | 0,115 | 118,0 | 1,278 | -25825,9 | -25707,9 |
Результаты расчета сил Ти К
Таблица 4
φ, град | cos(α+)/cos | К , Н | sin(α+)/cos | Т, Н |
0 | 1,000 | -25920,3 | 0,000 | 0,0 |
30 | 0,796 | -16241,2 | 0,622 | -12690,9 |
60 | 0,285 | -2106,0 | 0,99 | -7315,6 |
90 | -0,289 | -1596,3 | 1,0 | 5523,4 |
120 | -0,715 0,715 0,715 0,715 | -9165,2 | 0,742 | 9511,3 |
150 | -0,936 | -13662,7 | 0,379 | 5532,2 |
180 | -1,000 | -14495,8 | 0,000 | 0,0 |
210 | -0,936 | -13721,6 | -0,379 | -5556,1 |
240 | -0,715 | -9373,4 | -0,742 | -9727,4 |
270 | -0,289 | -1848,7 | -1,000 | -6396,9 |
300 | 0,285 | -1388,26 | -0,99 | 4822,4 |
330 | 0,796 | -10177,2 | -0,622 | 7952,5 |
360 | 1,000 | -11109,5 | 0,000 | 0,0 |
373,5 | 0,927 | 19990,6 | 0,348 | 7504,6 |
390 | 0,796 | 11021,9 | 0,622 | 8612,6 |
420 | 0,285 | 1545,5 | 0,99 | 5368,6 |
450 | -0,289 | -3297,5 | 1,0 | 11410,1 |
480 | -0,715 0,715 0,715 0,715 | -11618,8 | 0,742 | 12057,4 |
510 | -0,936 | -15926,9 | 0,379 | 6449,0 |
540 | -1,000 | -16715,1 | 0,000 | 0,0 |
570 | -0,936 | -13861,5 | -0,379 | -5612,7 |
600 | -0,715 | -9317,1 | -0,742 | -9668,9 |
630 | -0,289 | -1657,6 | -1,000 | -5735,8 |
660 | 0,285 | -2045,5 | -0,99 | -7105,3 |
690 | 0,796 | -16072,1 | -0,622 | 12558,9 |
720 | 1,000 | -25707,9 | 0,000 | 0,0 |