Файл: Сегаль В.Ф. Динамические расчеты двигателей внутреннего сгорания.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.06.2024

Просмотров: 105

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

то

Рис. IV.58. Векторные диаграммы давлений на коренную шейку и ее подшипник между вторым и третьим кри­ вошипами 16-цилин­ дрового Ѵ-образного

двигателя

Рис. 1Ѵ.59. Векторные диаграммы давлений на шатунную шейку и ее подшипник Ѵ-образ­ ного 18-цилиндрового

двигателя

Рис. IV.60. Векторные диаграммы давлений на опорный диск и его подшипник W-образного 18-цилиндрового двигателя

242

Векторные диаграммы давлений на опорные диски (имеющиеся вместо коренных шеек) и их подшипники показаны на рис. IV.60, а и б. Характерным здесь оказывается то, что опорные диски на­ гружены только на незначительной части своего периметра (рис. IV.60, а). Другими словами, опорные диски вращаясь при­ жимаются к подшипнику. Для уменьшения этой нагрузки при­ меняются вращающиеся вместе с валом противовесы. Направление установки противовеса определяется построением, показанным на рис. IV.60, а.

У этого двигателя центробежная сила противовеса Спр со­ ставляет около 0,2 от наибольшей нагрузки на диск, действующей при значении а от 0 до 120°. При а от 180 до 300° противовес раз­ гружает диск практически полностью. Нагрузка на подшипники распределяется по их периметру значительно равномернее. Опре­ делим давление на шейки четырехтактного звездообразного 42-ци­ линдрового двигателя типа М-503 при к = 0,236; p jp z = 0,121; pz = 130 кгс/см2; F = 200 см2; d — 10,5 см; I — 8,5 см.

Результаты расчетов для этого двигателя показывают, что характер векторных диаграмм давлений на шейки и подшипники по сравнению с W-образным двигателем сохраняется. Только на

диаграмме

для шейки число овалов увеличится с трех (см.

рис. IV.59)

до семи (по числу цилиндров в секции и звезде).

Узвездообразного двигателя получается рашах = 0,94; раср =

=0,615; ратш = 0,15.

Соответствующие удельные давления при Рг = pzF = 130 X X 200 = 26 000 кгс:

__ Ра max Рг

0 , 9 4 - 2 6

00 0

270 кгс/см2.

МІШ1ѵ—

dl

 

10 , 5 -

8,5

 

 

 

* е р =

- ^ - К ш а х =

1 8 0 КГС/СМ2.

 

к

Pa max

 

 

 

Можно сопоставить следующие средние относительные давления на шейки, воспринимающие нагрузку от одного, двух, трех и семи цилиндров:

Однодилинд-

Двухци-

Трехци-

Семици-

линдро-

линдро-

ровый блок

линдро-

вая

вая

(см.

рис. I II .5)

вая секция

секция

звезда

Р а с р - • • •

0 ,2

0 ,2 6

0 ,5

0 ,6 2

Эти относительные значения можно применять для прибли­ женной оценки удельных давлений на шатунные шейки колен­ чатых валов различных двигателей, имеющих примерно следую­ щие безразмерные параметры: к = 0,25; р(-/р2 — 0,13 и А =0,15'.

16'


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Б а р а н о в Г. Г. Определение основных размеров кривошипно-шатун­ ного механизма с прицепным шатуном. — «Техника воздушного флота», 1933,

5, с. 18—25.

2.Б р и к с Ф. А. Кинематика, динамика и уравновешивание мотылевых машин. М.—Л., ГНТИ, 1939, с. 118.

3. В а н ш е й д т В. А. Судовые двигатели внутреннего сгорания. Л., Судпромгиз, 1962, с. 423—476.

4. В а н ш е й д т В. А. Конструирование и расчеты прочности судовых дизелей. Л., «Судостроение», 1969, с. 639.

5.В и л ь с о н У . Кер. Вибрационная техника. Практическое руковод­ ство по уравновешиванию двигателей. М.—Л., Машгиз, 1963, с. 415.

6.Г а л ь б а ц - К о к и н Э. М. Некоторые особенности выбора заклини­ вания коленчатого вала и порядка работы многорядного звездообразного двига­

теля. — В сб. работ памяти Мартенса Л. К- «Двигатели внутреннего сгорания», 1965, с. 139—144.

7. Дизели. Справочник. Под ред. В. А. Ваншейдта. М.—Л., «Машинострое­

ние», 1964, с. 129—180;

279—291.

8. И с т о м и и П.

А. Динамика двигателей внутреннего сгорания. Л.,

«Судостроение», 1964, с. 288.

 

9. И с т о м и н П. А. Кинематика и динамика поршневых д. в. с. Л., Суд­

промгиз, 1961, с. 304.

 

 

10. К и р и ч е н к о

Л. И. Курс кинематики и динамики авиадвигателей.

Ч. 1 и 2. Л.,

изд. ЛИИГВФ,

1938, с. 178 и 409.

11. К у ш у л ь М. Я. О

расположении кривошипов двухтактных много­

цилиндровых

двигателей

с

равномерным чередованием вспышек. — «Труды

ЦИАМ», 1940,

№ 12, с. 11—27.

12.Л у р ь е И. А. Крутильные колебания в дизельных установках. М.—Л., Военмориздат, 1940, с. 218.

13.М а с л е н н и к о в М. М., Р а п и п о р т М . С. Авиационные поршне­ вые двигатели. М., Оборонгиз, 1951, с. 848.

14. Н а й д е н к о О. К-, П е т р

о в П.

П. Амортизация судовых двига­

телей и механизмов. Л., Судпромгиз,

1962,

с. 286.

15.Н е й м а н И. Ш. Динамика авиационных двигателей. М.—Л., Оборон­ гиз, 1940, с. 468.

16.О р л и н А. С., К р у г л о в М. Г. С и м а к о в Ф. Ф. и др. Двигатели внутреннего сгорания. Т. 2. М., Машгиз, 1962, с. 379.

17.П а н о в к о Я. Г., Г у б а н о в а И. И. Устойчивость и колебания уп­ ругих систем. М., «Наука», 1967, с. 415.

18. П о п ы к К.

Г. Динамика автомобильных и транспортных двигателей.

М., «Высшая школа»,

1970, с. 325.

19.С е м е н о в М. В. Уравновешивание механизмов авиационных моторов.

Л., изд. ЛКВВИА, 1947, с. 119.

244


20. С и м а к о в Ф. Ф. Кинематика кривошипно-шатунного механизма. — «Труды МВТУ», 1954, № 25, с. 121—147.

21.С к у б а ч е в с к и й Г. С. Уравновешивание авиадвигателей. АлмаАта, изд. МАИ, 1942, с. 76.

22.Т а н а т а р Д, Б. Дизели, компоновка и расчет. Л., «Морской транс­ порт», 1963, с. 439.

23.

Т е р с к и х В. П. Крутильные колебания валопровода силовых уста­

новок.

Т. 1. Л., «Судостроение», 1969, с. 202.

24. Ф р е й т е р Г. Зависимость сил инерции и их моментов от угла между цилиндрами Ѵ-образных двигателей. — В кн.: Экспресс-информация. Поршне­ вые и газотурбинные двигатели, № 12. М., 1962, с. 1—8.

25.W i l s o n W. К е г. Practical Solution of Torsional Vibration Problems. London, vol. 2, 1956, vol. 2, 1963, vol. 3, 1965.

26.S c h r o n H. Kurbelwellen min kleiusten Massen—momenten für Reihen­ motoren. Berlin, I. Springer, 1932.

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

 

Предисловие ......................................................................................................

 

3

Глава I. Кинематика и динамика однорядных двигателей внутреннего

 

сгорания .......................................................................................

 

5

1.

Кинематика центрального кривошипно-шатунного меха­

 

 

низма ..................................................

 

2.

Давление газов в цилиндре, действующеена поршень . . .

17

3.

Силы инерции, возникающие в звеньях кривошипно-шатун­

 

 

ного механизма ........................................................................

 

24

4.

Приведение распределенных масс звеньев кривошипно-ша­

 

 

тунного механизма

к сосредоточенным.................................

27

5.

Движущая сила в кривошипно-шатунном механизме . . . .

32

6.

Усилия, передающиеся звеньями механизма, и их действие

 

 

на коленчатый вал

ифундамент двигателя...........................

36

7.Крутящий момент на коленчатом валу однорядного дви­ гателя внутреннего сгорания. Переход от усилий первого

8.

цилиндра к усилиям от последующих..................................

'.

43

Неравномерность крутящего момента и его среднее значе­

49

9.

ние у двигателей с одним и несколькими цилиндрами .

. .

Неравномерность вращения коленчатого вала. Определение

56

 

диаметра и веса маховика .....................................................

 

Глава II. Уравновешивание

однорядных двигателей внутреннего

сго­

63

рания ..............................................................................................

 

 

10.

Общие полож ения....................................................................

 

11.

Результирующая

центробежных сил инерции...................

 

64

12.

Результирующая моментов центробежных сил инерции .

. .

67

13.

Результирующие сил инерции первого и второго порядков и

70

 

их моменты ...............................................................................

 

 

14. Основные сведения об уравновешенности однорядных дви­

75

 

гателей внутреннего сгорания. Выбор схемы кривошипов . .

15.Примеры исследования уравновешенности однорядных дви­ гателей с одинаковыми и неодинаковыми углами между

 

кривошипами ...........................................................................

90

16.

Основные мероприятия для ликвидации или уменьшения

 

 

неуравновешенных силинерции и их моментов...................

100

17.

Критерии допустимой неуравновешенности двигателей . . .

105

18.

Внутренняя неуравновешенность двигателей.......................

109

Глава III. Силы, передающиеся поршневым пальцем и шейками колен­

 

чатого в а л а ...................................................................................

115

19. Удельные давления на подшипники......................................

20.

Силы, передающиеся от поршневой головки шатуна пальцу

 

 

и бобышкам поршня ................................................................

116

246



21.

Силы, передающиеся кривошипной головкой

шатуна

22.

шатунной шейке коленчатого в ала.........................................

 

119

Силы, передающиеся коренными шейками коленчатого вала

 

коренным подшипникам............................................................

 

 

132

Глава IV. Двигатели внутреннего сгорания Ѵ-образные,

W-образные,

звездообразные и с расходящимися поршнями......................

 

142

23.

Порядок работы цилиндров Ѵ-образных двигателей с цен­

24.

тральными шатунами ............................................................

 

 

Кинематика и динамика кривошипно-шатунного механизма

25.

с прицепным ш атуном ............................................................

 

 

160

Кинематика и индикаторные диаграммы двигателей вну­

26.

треннего сгорания с расходящимися поршнями

............... 177

Крутящие моменты многорядных

двигателей

внутреннего

27.

сгорания. Порядок работы цилиндров..................................

 

185

Уравновешивание

многорядных

двигателей

внутреннего

28.

сгорания ...................................................................................

 

 

 

207

Силы,

передающиеся шейками коленчатых валов много­

 

рядных

двигателей

внутреннего

сгорания..........................

 

239

Список литературы

 

 

 

 

244