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

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

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,

Р".

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д В ,1

V.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(47)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в..

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

Мзаменяем

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 Алпяз{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 Али 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

+

 

ЛЛВгпС!

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