Файл: Ливенцев, Ф. Л. Двигатели со сложными кинематическими схемами. Кинематика, динамика и уравновешивание.pdf

Примем среднее индикаторное давление равным р(- = 9,0 бар (дизельный вариант с газотурбонаддувом); давление в конце сжа­ тия рс = 40 бар; давление в конце сгорания топлива рг = 70 бар. Индикаторная мощность, развиваемая двигателем при числе ра­ бочих цилиндров і = 12, по формуле (53)

N ,= 12,5D % Swi= 12,5-0,3552-9,0-0,407.41,8-12 = 2900 кВт.

= 26 ммНа основании принятых и найденных расчетом величин построена совмещенная диаграмма на рис. 11. Пользуясь форму­ лами (22)—(32) составляем расчетную табл17 с расчетным ин­ тервалом Да, = 10° для углов запаздывания 0 = 0, 2 и 4°.

В табл. 17 графы 1—37 представляют собой часть расчета для определения значения угла Ѳ, при котором сила

P'ta = Ра-Sin^ 7 Ѳ) = (34) F (22) [или (23) или (24)]

от действия поршня одного рабочего цилиндра [формула (27)] будет признана оптимальной с точки зрения расчетных усилий в зубчатых передачах планетарного и в деталях рычажного син­ хронизирующих механизмов.

Чтобы оценить влияние угла Ѳна изменение силы Pta, доста­ точно построить, руководствуясь цифрами граф 35—37, кривые 1 на рис. 32 изменения этой силы в зависимости от а для Ѳ = 0, 2 и 4°.

Для определения оптимального значения угла 0 необходимо построить график 2 на рис. 32 разностей сумм положительных и

84

86

в синхронизирующих механизмах и вызвать стук в кривошипно­ шатунном механизме двигателя.

Кривые 1 сил Р'іа (рис. 32) есть в то же время и кривые сил Рпа для заданных значений угла Ѳ.

Останавливаясь на значении Ѳ = 2°, производим дальнейший

расчет в графах 38—49 по определению суммарной результиру-

12

ющей силы 21 Ріа при одновременном действии 12 рабочих ци- 1

линдров.

Для удобства последующего расчета в нарушение принятого ранее порядка расчетные величины графы 37 вписаны в графу 36, и наоборот.

87

12

Для определения результирующей силы S Р'іа цифры графы 37 1

смещаются следующим образом: для второго рабочего цилиндра (графа 38) цифры графы 37 смещаются по вертикали на 30° отно­ сительно одноименных фаз; для третьего цилиндра (графа 39) цифры графы 37 смещаются по вертикали на 60° и т. д.

В графах 38—48 показано смещение ординат сил из графы 37 для всех рабочих цилиндров, но подсчет результирующих сил произведен только для углов а = 0, 10, 20 и 30°, так как при даль­ нейшем расчете цифры, найденные для указанных выше углов а, повторяются. На рис. 32 приведена кривая 3 изменения резуль-

12

тирующей силы 21 Pta’ в зависимости от а.

В результате этой части расчета (графы 37—49) и на основании кривой 3 на рис. 32 находим, что максимальное значение резуль-

12

тирующей силы 21 P 'ta ^ 42,5 кН. Величина этой силы допустима как для планетарного, так и для рычажного синхронизирующих

механизмов.

12 Зная наибольшую силу 21 Р 'Іа>по формуле (30) находим макси-

мальные усилия, действующие в зубьях шестерен, а именно:

сила Ptaj действующая в зацеплении между шестернями 1 и 2 (см. рис. 10)

вышенными, можно увеличить угол Ѳдо 2,5°, при котором разность сумм ординат будет еще положительной и равной 50,0 кН (кривая 2 на рис. 32), а ожидаемое значение наибольшей резуль-

производим табличный расчет для определения касательных сил

р іа = PaF СОЗс(0^ 9)- Sin (а + 0) = (34) F (29)

от действия поршня одного рабочего цилиндра (графа 50) и ре-

88

всех рабочих цилиндров (графы 50—62). Используя формулу (28), производим табличный расчет'для определения радиальных сил

а по данным граф 62 и 75 — кривые 4 результирующих касатель-

значения величин cos ß' берем из графы 20 и, производя расчеты величин L cos ß', вписываем результаты в графу 77.

Значения величин Р'па, подсчитанные по формуле (36) для пер­ вого рабочего цилиндра, вписываем в графу 78, а для седьмого (противоположного первому) цилиндра, связанного с первым ярмом синхронизирующего механизма, цифры графы 78 вписы­ ваем в графу 79 со сдвигом по вертикали вниз на угол сдвига фаз его рабочего процесса, т. е. на 180°.

По данным граф 78 и 79 находим средние значения величин Р'па, которые вписываем в графу 80. Это и будут истинные значения дополнительных сил Р’па, действующих одновременно в двух диа­ метрально противоположных рабочих цилиндрах 1 и 7-

Через рабочие поршни цилиндров 1 и 7 стенкам их втулок передаются нормальные силы Рп* = Pta (графа 37) от действия газовых сил этих цилиндров. Кроме этого, поршни цилиндров 1 и 7 передают дополнительные нормальные силы Р‘па (графа 80) от рычажного синхронизирующего механизма. Сила Рпа меняет знак два раза за оборот; сила Р'па знака не меняет. Выполняя действие,'указанное в графе 81, и вписывая в нее результаты расчетов, получим ординаты суммарной нормальной силы (Рпа)рез для цилиндров 1 и 7, которая представлена кривой 6 на рис. 32.

Цифры графы 62 представляют собой данные для определения индикаторной мощности, развиваемой двигателем.

89