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

и второго порядков для одного элемента кривошипно-шатунного механизма (одного рабочего поршня), выразив их в долях сил первого порядка.

Сила инерции первого порядка Pi = tnnnRw2 cos а. Сила инер­

ного поршня. Масса тп в кг поршня из алюминиевого сплава для двухтактного двигателя может быть оценена по эмпирической фор­

может быть в первом приближении определена по эмпирической формуле тш 2,6D3; k — коэффициент, равный 0,65—0,70. Сле­ довательно, величина 1 — k = 0,30—0,35 определяет часть массы шатуна, имеющего центральное сцепление с шатунной шейкой, совершающей возвратно-поступательное движение и отнесенной к центру пальца поршня. Таким образом, тпп =' 1,6D3 -j-0,33X

кривошипа и kmm— масса нижней головки шатуна, совершаю­

диаметр центрального отверстия в шатунной шейке 0,3£> и ее длину, включая щеки, равной 0,65D, то приведенная к оси шатун­ ной шейки масса неуравновешенной части кривошипа может быть принята равной тк — 2D3.

Тогда ткп = (2 -j- 3,5) D3 — 5,5£>3, т. е. ткп в 2,25 раза больше тпп.г .

132

и (150) и руководствуясь рис. 46, произведем табличные расчеты ординат графиков результирующих сил инерции для рабочего

Рис. 47. Графики сил инерции, действующих в цилиндре ab двигателя «Нэпир-Дэлтик», в зависимости от угла а с

Учитывая взаимное расположение кривошипно-шатунных ме­ ханизмов коленчатых валов а и b относительно оси уу, изменяем знаки тригонометрических функций в-строке 5, табл. 26 и в строке 6,

графиков сил инерции и их результирующих могут быть выражены значениями тригонометрических функций, соответствующих уг­ лам а поворота кривошипа.

Принимая подходящие для сложения масштабы и используя данные расчетных табл. 26 и 27, строим кривые (рис. 47) сил инерции и результирующих сил, а именно: по данным строк 5 и 6, табл. 26 строим кривые 1 и 2 сил инерции первого порядка (1 — . для опережающего и 2 — для отстающего поршней); по данным строк 10 и 11, табл. 26 — кривые 3 и 4 сил инерции второго

' 133

134

порядка (3 — для отстающего и 4 — для опережающего поршней); сложив ординаты кривых 3 и 4, строим кривую 5 результирую­ щих сил второго порядка, а сложением ординат кривых 1 и 2 находим ординаты для построения кривой 6 результирующих сил первого порядка; сложив ординаты кривой 6 и данных строки 9, табл. 26 (горизонтальных составляющих результирующих цен­ тробежных сил неуравновешенных вращающихся масс криво­ шипов а и b), строим кривую 7; сложением ординат кривых 5 и 7 получаем ординаты кривой 8 суммарных неуравновешенных сил инерции центробежных первого и второго порядков, дей­ ствующих вдоль оси рабочего цилиндра ab в зависимости от угла а поворота кривошипа с.

Правильность формулы (144) подтверждается сравнением ре­ зультатов расчета в строках 7 и 8, табл. 26, а правильность фор­

вносят небольшие поправки в кривую 7, но значительно смещают максимумы кривой 8. Суммарная неуравновешенная сила дает момент относительно оси коленчатого вала с с амплитудой, рав­

силы, представленной кривой 8, может быть получено сложением сил, действующих вдоль оси рабочего цилиндра ab,

Р.К — Р] “Ь £*11 "г Pax == Рі (— 0,348 cos осс) -f- -f Ри (— 0,684 cos 2ас) -j- Ра (— 0,348 cos ас).

Используя полученные ранее соотношения между силами инер­ ции Ри = ХР1 и Рш= пРъ находим

Рх = Р, (•— 0,348 cos ас) пР1(— 0,348 cos ас) -(-

+ХРх(0,684 cos 2ас) = Рх[(1 + п) (— 0,348 cos ас) +

+Я,(— 0,684 cos 2ас)].

Если п = 2,25 и X = 0,275, то

Рх = Pt {— 1,22 cos а с — 0,175cos2ac).

Сила Рх и ее момент относительно оси коленчатого вала с отклоняют оси эллипсов векторных диаграмм результирующих сил и их моментов относительно главных осей хх и уу на углы 6, знание которых необходимо для определения максимумов сил и моментов, а также для обеспечения правильного включения уравновешивающих механизмов.

Пользуясь рис. 46 и учитывая знаки координатных осей хх и уу, найдем суммы проекций на эти оси сил инерции, действую­ щих во всех кривошипно-шатунных механизмах секции.

135