Файл: Болотин Ф.Ф. Динамика корабельных ДВС учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.06.2024
Просмотров: 150
Скачиваний: 0
Fn c m z-Rc m - площадь поршня и радиус кривошипа двигате
ля. |
|
|
|
Так как |
|
|
|
die |
dto da |
doe |
(5.6) |
"еНГ — da dt |
cUx’ |
||
то подставляя (5.5) |
и (5.6) в |
уравнение (5.3), |
подучим: |
^ |
dcA)= S*^R |
(S"t— "fcер)dot • |
(5.7) |
Интегрируя это уравнение в пределах изменения углов пово
рота |
вала л от oc=cci , при котором |
имеет место со ^ си *^, |
|||
до |
, при которомo=tomaK,с |
находим: |
|||
|
|
. я |
|
|
|
|
BAJa)duJ=aAB ^mn< ^min _ |
|
|||
|
|
|
СО,m m |
|
|
|
CA3mnx+CO_ |
|
|
|
|
|
= 20’А, » |
(СОmax-COKMLn')~ |
|||
|
=20Ae-u£p. |
COep |
= 2 |
0 |
^ ^ ^ |
|
=Fn R J (it-tcp)doc=^- / |
(it-tep)doc, |
|||
откуда |
|
a. |
|
|
|
vs J ^ t - t cp)doc |
|
||||
|
_ |
(5.8) |
|||
|
9 = |
20дб‘ofp |
|
||
|
|
|
|
Обозначим
агz
A = / ( Z t - t cp)da кгс/смг . (5.9)
«с
Величина А по физическому смыслу представляет собой из быточную работу касательных движущих сил двигателя (из быточную по отношению к работе среднего касательного уси лия icp , равного средней постоянной касательной силе со противления на валу двигателя), идущую на приращение ско рости вращения вала от минимального до максимального зна чения и отнесенную к I см*1 площади поршня и к I см радиуса кривошипа двигателя.
89
Поскольку аналитическое выражение функции1-t(<*) |
не |
||
известно и определение величины А |
путем интегрирования |
||
невозможно, ее находят исходя из следующих логических |
|||
соображений. |
6 заштрихованные площадки +b fZif3, |
и f5, |
|
На рис. |
|||
ограниченные |
кривой2 i(a-)и прямой |
, представляют собой |
последовательно изменяющуюся избыточную или недостающую работу движущих суммарных касательных сил двигателя по от ношению к работе постоянных сил сопротивления, отнесенных
к площади |
поршня, в пределах соответствующих углов |
поворо |
|
та вала за |
один |
период изменения кривой ^t(cC) . Очевидно, |
|
что максимальная |
скорость вращения вала имеет место |
при |
наибольшем запасе кинетической энергии связанных с валом движущихся масс и, следовательно, при наибольшем избытке работы движущих касательных сил, а минимальная скорость вращения вала - при наименьшем запасе кинетической энер гии движущихся масс и наибольшем недостатке работы движу
щих |
касательных |
сил двигателя за период изменения кривой |
||||
X t |
= f(oOПолагая площадки |
f2vif 4 , расположенные |
выше |
|||
прямой tcp , положительными, |
а площадки f(,fb и |
, рас |
||||
положенные ниже |
прямой tCp , отрицательными, составляют |
|||||
последовательные |
алгебраические суммы этих площадок: |
|||||
|
s f |
« V , |
|
|
|
|
|
i f - |
|
|
|
|
|
|
i f |
= W |
W |
» |
|
|
|
i f |
= W |
W |
f |
e |
|
(последняя сумма при правильном определении значения t cfi должна быть обязательно равна нулю).
Наибольший избыток работы движущих касательных сил двигателя, отнесенных к площади поршня, определяемся той из перечисленных последовательных алгебраических сумы, которая имеет наибольшее положительное значение X f mcn(l ,
90
а наибольший недостаток работы движущих касательных сил - суммой, имеющей наибольшее отрицательное значение Величина избыточной работы движущих сил при изменении ско
рости вращения |
вала от минимального до максимального |
зна |
|||
чения, т.е. величина |
А определяется, таким образом, |
алгеб |
|||
раической разностью: |
|
|
5 (.1 0 ) |
||
А ~ к г с - р д З / с • М |
|||||
Площадки -f4 , |
, f3 и |
т.д. определяются в см1 планиметри |
|||
рованием или подсчетом клеток миллиметровой бумаги, |
а ве |
||||
личина масштаба |
площади m f находится как произведение |
||||
масштабов касательных |
сил m t и углов поворота вала т,,. : |
||||
|
т ^ г г ц - т ^ |
кгс-раЗ/см*'. |
|
|
|
Момент инерции движущихся масс двигателя относительно |
|||||
оси коленчатого |
вала |
Вдь включает эквивалентные |
моменты |
инерции кривошипно-шатунных механизмов 0 О , приведенные моменты инерции вращающихся масс вспомогательных механиз мов, навешанных на двигатель и др. Поскольку обычно все составляющие, кроме первых, являются сравнительно малыми, то приближенно величину 8дЬможно определять как сумму эквивалентных моментов инерции кривошипно-шатунных меха низмов 80 . Для однорядных двигателей с нормальными криво
шипно-шатунными механизмами величину8 0 |
можно определить |
|||
по |
формуле |
0о * |
кгс-см-е* , (5.II) |
|
|
|
|||
где |
m Rи mj |
- массы вращательно и поступательно движущих |
||
|
|
ся деталей кривошипно-шатунного механизма, |
||
|
R и L |
кгс*е2/ек; |
шатуна, |
см. |
|
- радиус кривошипа и длина |
|||
|
Для ыногорядных двигателей с одним коленчатым валом |
|||
( v -образного, звездообразного и т.п. |
типов), |
с числом |
||
m-рядов цилиндров и центральным сочленением шатунов |
||||
|
8 0 «=[Wg+^-rrijCi+^z)] R2- |
кгс-см-с* •(5.12) |
91
Последнюю формулу можно приближенно применять и для оцен ки величины 80 двигателей с прицепным сочленением шатунов. Тогда в общем случае
где z, |
®Ab*Zi ’ ® 0 |
кгс-см-с* ? |
(5.13) |
- число цилиндров |
в одном ряду. |
более |
|
Иногда |
рекомендуют [8], |
определять 9д6еще |
приближенно по эмпирической формуле Гельда для тронковых двигателей:
©дь* 2 -гг»; R z |
КГС-СМ-С . |
(5.14) |
|||
Оценив значение 0Д8по формулам (5.П)-(5.14), |
следует для |
||||
проверки сравнить |
его с аналогичной в е л и ч и н о й - В0 |
для |
|||
выполненных двигателей близкого типа по данным табл. I. |
|||||
Расчетные и опытные значения |
8 0 для близких двигателей |
не |
|||
должны существенно |
отличаться. |
степени |
не |
||
Итак, для ориентировочной оценки величины |
|||||
равномерности вращения вала двигателя получаем простую |
|
||||
формулу: |
|
|
(5.13) |
||
9= |
2-8A 6 u fср |
|
|||
Величина степени неравномерности 9 , полученная |
по |
этой |
|||
формуле, должна быть в следующих пределах; |
|
|
|
-для судовых двигателей, работающих непосредствен но на гребной винт:
?= i
-для двигателей, работающих на генераторы постоян
ного тока:
9 |
= |
i f e |
+ i f e ; |
- для двигателей, работающих на генераторы перемен ного тока:
9 = 1 5 0 |
+ T i t e |
Для уменьшения степени неравномерности, превышающей указанные пределы, требуется увеличение момента инерции движущихся масс, связанных с валом установки.В установках
92