Файл: Тайнов А.И. Работа заданных сил в машинах учеб. пособие для студентов вузов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.07.2024
Просмотров: 184
Скачиваний: 1
предыдущей диаграммы. А диаграмма А 1 К |
изооразится в виде на |
||
клонной прямой, проведенной под углом а к оси абсцисс. При |
этом |
||
графики этих диаграмм в 12-м положении звеньев сходятся в |
одну |
||
точку. При таком построении масштабы ц, |
и | \ |
по оси абсцисс |
Рис. 19 |
|
|
диаграмм обычно остаются без изменения. А масштаб ц л |
по оси |
|
ординат определится из выражения: |
|
|
^ 4 = ! ^ 1 г ^ [ к Г м / м м Ь |
(41) |
|
где Н — полюсное расстояниев |
мм. |
|
После чего, исходя из выражения |
|
|
^0 + |
^ Д В ; А-псц |
(42) |
где |
|
|
т |
А . |
(43) |
"про 2
определяем значения кинетической энергии рассматриваемом здесь паровой машины для каждого из положений звеньев. Соответст венно, имеем:
(44)
£ ц — Е0 |
+ A iB)i |
En — Еп |
А.. |
28
Задаёмся теперь масштабом ц.,, fio бей ординат и по этим Дан ным в обычном порядке (рис. 20) строим диаграмму, характери зующую изменение кинетической энергии рассматриваемой паро вой машины при заданных здесь условиях работы.
|
|
|
|
Рис. 20 |
|
|
По |
построенным |
таким |
образом |
диаграммам, определяющим |
||
но существу |
условия |
работы |
паровой машины, |
применительно к |
||
ней, как |
уже |
было сказано, |
можно |
решить ряд |
задач динамики. |
Однако, на решении этих задач непосредственно здесь не останав ливаемся.
5. ОБРАБОТКА ИНДИКАТОРНЫХ ДИАГРАММ ДВУХТАКТНОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С V-ОБРАЗНЫМ
РАСПОЛОЖЕНИЕМ ЦИЛИНДРОВ
Пусть дан двухцилиндровый двухтактный двигатель внутрен него сгорания с К-образным расположением цилиндров, при раз вороте на 60°, схема которого пока зана на рис. 21. Из схемы видно, что при данной конструкции двига теля его цилиндры работают на-- коленчатый вал с одной цапфой.
Относительно оси вращения колен чатого вала оба цилиндра распола гаются аксиально. Для механизма двигателя заданными здесь явля ются кинематические параметры г, /[, 1ч и П[. Причем, механизмы и са ми цилиндры здесь являются тож дественными. Следовательно, имеет место / i = 4-
29
Для дальнейшего анализа задаемся условием o)| = const. За нулевое положение звеньев механизма принимаем такое положе ние, когда кривошип и шатун левого цилиндра вытягиваются и одну линию. Правый цилиндр двигателя в этот момент будет за нимать соответственно положение 10. Согласно этим условиям па рис. 21 произведена разметка траекторий точек А, В и С механиз ма двигателя.
Индикаторные |
диаграммы |
обоих цилиндров двигателя обычно |
||||||||||
|
|
|
бывают |
|
одинаковыми. На рис. |
|||||||
2 |
|
|
22 |
представлена |
эта |
диаграм- |
||||||
в кг./см |
|
|
м а |
Производим |
подгонку |
мас- |
||||||
/ 11' |
|
|
штабов |
|
диаграммы |
|
и |
плана |
||||
|
|
|
механизма. |
На |
|
нижней |
гори |
|||||
|
|
|
зонтальной |
прямой |
нумерация |
|||||||
|
|
|
точек |
соответствует |
|
разметке |
||||||
|
|
|
траектории |
поршня |
левого ци |
|||||||
|
|
|
линдра двигателя, а на верхней |
|||||||||
|
|
|
горизонтальной |
|
прямой — раз |
|||||||
|
|
|
метке траектории |
поршня |
пра |
|||||||
|
|
|
вого цилиндра. |
На |
индикатор |
|||||||
|
|
|
ной диаграмме точки 0, I , 2,... |
|||||||||
|
|
|
соответствуют лев<;му цилиндру |
|||||||||
|
|
|
двигателя, а точки 0', |
|
У, 2',...— |
|||||||
|
|
|
правому |
цилиндру. |
|
На |
диа |
|||||
|
|
|
грамме |
|
(рис. |
22I |
проведена |
|||||
|
|
|
также линия атмосферного дав |
|||||||||
|
|
|
ления. |
Избыточные |
|
удельные |
||||||
|
|
|
давления |
и в этом случае будут |
||||||||
|
|
|
определяться ординатами |
со |
||||||||
Рис |
22 |
|
ответствующих |
точек |
индика |
|||||||
|
|
|
торной диаграммы, измеренны |
|||||||||
ми от линии атмосферного давления. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Поэтому движущие силы |
Pw |
каждого |
из |
цилиндров |
двигате |
ля определятся в зависимости от положения звеньев, соответствен но, из выражений:
а) для левого цилиндра
Р'хш. = Ъ (Л) F
(45)
30
б) для правого цилиндра
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(46) |
где |
|
г |
|
-площадь |
поршня; |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
масштаб |
индикаторной диаграммы по оси ординат; |
||||||||||||
Ро, Pi, Р2~ |
|
-удельные давления |
в камере |
левого цилиндра дви |
|||||||||||||
|
|
|
|
гателя; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ро, Р'и Pi • |
• |
-удельные |
давления |
в |
камере |
правого |
цилиндра |
||||||||||
|
|
|
|
двигателя. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
По этим |
данным |
|
на |
рис. |
23 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
раздельно |
построены |
диаграм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
мы |
|
движущих сил |
Р',и |
и |
Р['п |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
двигателя, |
в масштабе |
ц.;, |
по |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
оси |
|
ординат |
и в масштабе |
м, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
или и . — по осп абсцисс. Пер |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
вым |
из этих |
масштабов |
мы |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
обычно задаемся, а |
|
масштабы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
\lt |
и |
— определяем |
в |
за |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
висимости от L согласно урав |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
нениям (4) и (5). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
После |
этого, |
определяем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
суммарное |
значение |
|
приведен |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
ных |
моментов |
Мдв |
|
движущих |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
сил |
|
двигателя |
для |
каждого |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
из |
положений |
звеньев |
меха |
|
|
|
|
Г'кс. |
23 |
|
|||||||
низма. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Соответственно, имеем: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
М |
|
= V |
|
Д. |
~ |
Г |
Р". |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
™0 |
l'j |
|
лв,, V |
|
|
|
||||
|
|
|
|
м |
|
|
|
|
Vв, |
-Г Р". |
V |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д В ,1 |
V. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(47) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в.. |
-г |
Р |
ли. |
с, |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К. |
|
|
|
|
|
|
|
|
м. |
|
|
|
|
й.. |
-г Я*. |
К , |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
лиц |
|
|
|||
|
|
Отметим, что значения |
Р'лв |
и |
Р'л'в |
в правую |
часть |
уравнения |
|||||||||
(47) |
подставляются с учетом знаков. |
|
|
|
|
|
|
|
31
Но данным, вычисленным согласно уравнениям (4?), на рис. 24 в масштабе и Л ( построена диаграмма приведенных момен тов рассматриваемого здесь двигателя. При этом масштабы д., и
. по оси абсцисс оставлены без изменения.
Рис. 24
Далее, задаемся условием Mllc = const. Определяем площади положительной и отрицательной части диаграммы Мла. Пусть эти площади, соответственно, будут Si и S2 . Тогда значение приведен ного момента сил полезных сопротивлений машины определится из выражения:
М„с = ац Млс = |
Sl~S* |
[кТм]. |
(48) |
На рис. 24 построена диаграмма М п с в выбранном масштабе После чего, на диаграммах Мла и МП{. (рис. 24) производим необходимые построения, связанные с графическим их интегриро-
Рис. 25
32
ыанием. Для |
этого участки криволинейных трапеций |
диаграммы |
М№ заменяем |
равновеликими прямоугольниками; на |
ось ординат |
проектируем верхние площадки прямоугольников; выбираем точ
ку л и соединяем ее с соответствующими точками |
1, 2, 3, |
... на |
оси |
|
ординат. |
диаграмм Алп=Аяз{о) |
и Ат |
= |
|
На рис. 25 показано построение |
||||
= /l n c f'f) . Из построения видно, что |
графики Аяв |
и Апс |
получают |
|
ся здесь также, как и во всех предыдущих случаях, путем |
последе |
нательного проведения на каждом из участков диаграммы прямых линий, параллельных соответствующим лучам предыдущей диа граммы, начиная с точки О начала координат. В 12-м положений, как н следовало ожидать, графики Ал„ и Апс сливаются в одну точку. Масштаб диаграмм по оси ординат определяется здесь так же из выражения:
^А = ^ М ^ Н |
1 к ' Г м / м м 1 - |
( 4 9 ) |
Затем, исходя из выражений |
|
|
Е{ •— ^0 "Т" Дци,- — Ап |
(50) |
|
определяем значения кинетической |
энергии машины для |
каждого |
из положений звеньев механизма, исходя из принятых здесь усло вий работы двигателя. Соответственно, имеем:
= |
+ Л |
- л п |
||
Ео |
+ |
|
ЛЛВг-АпС! |
|
Еа + |
|
|
(51) |
|
А |
- |
А |
||
— Е0 |
+ |
АМЫ |
— |
А |
Задаемся масштабом \iE ным (51) строим диаграм
му кинетической энергии рассматриваемого здесь двигателя внутреннего сгорания с У-образным расположением цилинд ров.
Данные, вытекающие из построенных здесь диа грамм различных наиме нований, в обычном по рядке могут быть исполь зованы при решении ряда задач динамики рассмат риваемого двигателя.
3—977
(принимаем ц £ = \±А) и по этим дан
6 ХГ.М. |
5' в' |
|
К7' |
3'/
ГЧ5'
\10'
V
1'/
V ? '
*,»
12 3 4 5 6 7 8 a iO 11 12 L
Рис.. 26
33