Все о транспорте
 

Развернутая диаграмма суммарных сил давления газов и сил инерции КШМ

Материалы » Разработка двигателя внутреннего сгорания » Развернутая диаграмма суммарных сил давления газов и сил инерции КШМ

Страница 1

На элементы конструкции двигателя действуют силы инерции кривошипно-шатунного механизма и силы давления газов.

Рисунок 2. Схема КШМ: Рисунок 3. Схема приведения масс шатуна

r – радиус кривошипа;

l – длина шатуна;

S – путь поршня;

α-угол поворота коленвала;

ω- угловая частота вращения коленчатого вала;

Pj – сила инерции поступательно движущихся масс КШМ;

pr – сила давления газов;

Kr – центробежная сила вращающихся масс КШМ.

Определим массу шатуна и поршня проектируемого двигателя формулами:

где mш’=25-35 г/см2-конструктивная масса шатуна, отнесённая к единице поверхности; m`п=20-30 г/см2- конструктивная масса поршня отнесённая к единице поверхности:

,

,

,

где Fп – площадь поршня.

Разноска масс шатуна производится по выражениям:

Удельная сила давления газов и удельная сила инерции поступательно движущихся масс, действующие на расчётном режиме двигателя вдоль оси цилиндра, рассматриваются совместно, поэтому для каждого значения угла a поворота кривошипа определяется суммарная удельная осевая сила p, равная алгебраической сумме составляющих сил:

p=(pг-0,1)+pj

где pг - удельная сила давления газов, находится из индикаторной диаграммы (pг-0,1) означает, что мы из удельной силы давления газов вычитаем одну атмосферу, действующую с противоположной стороны поршня. pj - удельная сила инерции газов. Сила инерции поступательно движущихся масс КШМ определяется как:

Результаты вычислений сведены в таблицу 2.

Принцип построения диаграммы Толле.

Отрезки AC и BD:

ω = πn/30 = 3,14·2200/30 = 230,4 рад/с,

Перпендикуляр OE к прямой АВ определяется выражением:

Полученные отрезки СЕ и ED делятся на равное число частей и соответствующие точки этих делений попарно соединяются прямыми, огибающая которых и представляет собой искомую кривую удельных сил в функции хода поршня S.

bam (Толле)

Рисунок 4. Диаграмма Толле

Эта диаграмма затем развертывается по углу альфа коленчатого вала, посредством диаграммы Брикса.

Таблица 2. Расчет развернутой диаграммы суммарных сил давления газов и сил инерции КШМ

S, м

α,град

Pj. Н

pj', МПа

pг, МПа

p, МПа

0,008

0

-16098,003

-1,424

8,673

7,149

0,011

15

-15214,436

-1,346

12,117

10,671

0,018

30

-12713,721

-1,125

6,321

5,096

0,030

45

-9011,547

-0,797

3,360

2,463

0,045

60

-4695,251

-0,415

2,027

1,512

0,062

75

-394,022

-0,035

1,369

1,234

0,079

90

3353,751

0,297

1,013

1,210

0,094

105

6202,888

0,549

0,806

1,255

0,108

120

8049,001

0,712

0,681

1,293

0,119

135

9011,547

0,797

0,603

1,300

0,127

150

9359,971

0,828

0,556

1,284

0,131

165

9405,569

0,832

0,531

1,263

0,133

180

9390,502

0,831

0,523

1,254

0,131

195

9405,569

0,832

0,193

0,925

0,127

210

9359,971

0,828

0,193

0,921

0,119

225

9011,547

0,797

0,193

0,890

0,108

240

8049,001

0,712

0,193

0,805

0,094

255

6202,888

0,549

0,193

0,642

0,079

270

3353,751

0,297

0,193

0,390

0,062

285

-394,022

-0,035

0,193

0,058

0,045

300

-4695,251

-0,415

0,193

-0,322

0,030

315

-9011,547

-0,797

0,193

-0,704

0,018

330

-12713,721

-1,125

0,193

-1,032

0,011

345

-15214,436

-1,346

0,193

-1,253

0,008

360

-16098,003

-1,424

0,193

-1,331

0,011

375

-15214,436

-1,346

0,187

-1,259

0,018

390

-12713,721

-1,125

0,187

-1,038

0,030

405

-9011,547

-0,797

0,187

-0,710

0,045

420

-4695,251

-0,415

0,187

-0,328

0,062

435

-394,022

-0,035

0,187

0,052

0,079

450

3353,751

0,297

0,187

0,384

0,094

465

6202,888

0,549

0,187

0,636

0,108

480

8049,001

0,712

0,187

0,799

0,119

495

9011,547

0,797

0,187

0,884

0,127

510

9359,971

0,828

0,187

0,915

0,131

525

9405,569

0,832

0,187

0,919

0,133

540

9390,502

0,831

0,187

0,918

0,131

555

9405,569

0,832

0,190

0,922

0,127

570

9359,971

0,828

0,200

0,928

0,119

585

9011,547

0,797

0,218

0,915

0,108

600

8049,001

0,712

0,249

0,861

0,094

615

6202,888

0,549

0,299

0,748

0,079

630

3353,751

0,297

0,383

0,579

0,062

645

-394,022

-0,035

0,530

0,395

0,045

660

-4695,251

-0,415

0,811

0,295

0,030

675

-9011,547

-0,797

1,401

0,504

0,018

690

-12713,721

-1,125

2,776

1,552

0,011

705

-15214,436

-1,346

5,846

4,400

Страницы: 1 2

 
 

Построение разгонной характеристики
Более удобными и наглядными оценочными показателями приемистости являются время и путь разгона автомобиля в заданном интервале скоростей. Эти показатели могут быть определены опытным или расчетным путем. Из расчетных, наиболее простым, является графико-аналитический метод Н.А. Яковлева [2]. На выделенной передаче в интервале скоростей от vн до vк (см. рис. 5) кривую разбивают на 8 участков, предполагая, что движение автомобиля в пределах вы ...

Определение количества рабочих ВСУ
Промышленно-производственный персонал распределяется на четыре категории: рабочие (производственные и вспомогательные); инженерно-технические работники; расчетно-контрольный персонал; младший обслуживающий персонал. Различают учетный и явочный состав рабочих. Явочный состав – это количество рабочих, которые фактически явились на работу. Явочное количество производственных рабочих і-ой специальности. (3.25) где Wі – трудоемкость деповс ...

Трубопроводный транспорт
В зависимости от вида транспортируемого продукта различают следующие типы узкоспециализированных трубопроводных систем: нефтепроводы, нефтепродуктопроводы, газопроводы и трубопроводы для транспортирования нетрадиционных грузов. Независимо от того, что транспортируется по трубам, все узкоспециализированные системы состоят из одних и тех же элементов (на примере нефтепровода (рис.5)): Рис. 5 Состав сооружения магистрального нефтепровода: 1 - п ...