Все о транспорте
 

Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма

Материалы » Основы теории трактора и автомобиля » Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма

Страница 1

Расчет состоит в определении основных сил, действующих в КШМ и определении параметров маховика.

Исходными данными для расчета являются: результаты теплового расчета двигателя, конструктивный прототип двигателя, значение номинальной эффективной мощности, полученной в тяговом расчете трактора, или автомобиля и значение номинальной частоты вращения коленчатого вала.

По результатам расчета необходимо выполнить следующие листы графической части: 1лист - диаграмма газовых, инерционных и суммарных сил; 2лист - диаграммы сил N,Рш,K' и T, действующих в КШМ; 3 лист -диаграмма суммарного крутящего момента.

Определение усилий, действующих в КШМ, необходимо для расчета деталей двигателя на прочность и определения нагрузок на подшипники. При расчете КШМ силы трения и тяжести не учитываем и принимаем, что коленвал вращается с постоянной угловой скоростью, а картер неподвижен. Таким образом, основные силы при расчете деталей КШМ - силы давления газов и инерции движущихся масс. Схема сил, действующих в КШМ, приведена на рис. 2.

Так как на поршень во внутренней полости картера действует атмосферное давление, то избыточное давление газов на поршень определяем

pг = p x - p о , (62)

где p x - текущее абсолютное давление газов в цилиндре ( определяется по индикаторной диаграмме), МПа;

pо - атмосферное давление (pо = 0,1 МПа).

Вдоль оси цилиндра на поршень действует сила давления газов и силы инерции возвратно-поступательное движущихся масс. Суммарное усилие по оси цилиндра, действующее на поршневой палец (кН):

Рå = Рг + Рj , (63)

где Рг - силы давления газов, кН;

Рj - силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс. Силы давления газов определяются (кН):

, (64)

где px - текущее значение давления по индикаторной диаграмме, МПа;

D - диаметр цилиндра, м.

Для облегчения определения РΣ и дальнейшего динамического расчета КШМ свернутую индикаторную диаграмму в координатах p, V преобразуем в развернутую диаграмму в координатах pг , a.

Построение развернутой индикаторной диаграммы рекомендуется производить с использованием приближенного уравнения для перемещения поршня относительно верхней мертвой точки:

Sx = R ((1+l/4)-(COSj+(l/4COS2j)) , (65)

где l= R/Lш - кинематический параметр КШМ (принимаем по прототипу двигателя).

Решая уравнение (82) для разных j , определяем соответствующие им Sx.

Причем достаточно произвести расчет для j =(0 .180), так как Sx является симметричной функцией относительно точки j=1800 и имеет период 3600.

Полученные результаты заносим в таблицу 5. Отрезки по вертикали из точек Sx, соответствующих определенным j до пересечения с кривыми свернутой индикаторной диаграммы в масштабе mp указывают текущее значение px.По выражению (81) определяем Рг, используя полученные значения px.

Таблица 5. Результаты расчетов для построения развернутой индикаторной диаграммы

j,

град

впус

0

-

20

40

60

80

100

120

140

160

180

сжат

360

-

340

320

300

280

260

240

220

200

-

расш

370

380

400

420

440

460

480

500

520

540

вып

720

-

700

680

660

640

620

600

580

560

-

Sx/S

0

0,012

0,038

0,145

0,300

0,480

0,650

0,800

0,910

0,977

1

px,MПа

впук.

0,115

-

0,100

0,097

0,090

0,090

0,090

0,090

0,090

0,090

0,090

сжат.

4,205

-

2,270

0,760

0,650

0,230

0,130

0,110

0,100

0,950

-

расш.

-

6,728

6,700

2,450

1,250

0,760

0,600

0,400

0,350

0,330

0,326

вып.

0,115

0,115

0,115

0,115

0,115

0,115

0,150

0,150

0,230

-

Страницы: 1 2 3 4 5 6

 
 

Организация работ в сварочном отделении
В электросварочном отделении ремонтируются снятые с вагона и требующие наплавки или ремонта сваркой детали и узлы переходных площадок, входных и откидных площадок, буферных комплектов, металлические двери тамбуров вагона и съемное оборудование отопления и водоснабжения. Оборудование сварочного отделения Необходимое количество оборудования определяется по суммарной затрате времени, определяемой по формуле (17) Тсв = Ксв∙ tо (17) Где: К ...

Анализ объема перевозок по дороге
Объем грузовых перевозок, выполненных дорогой, измеряется тарифными тонно-километрами, в основе определения которых лежит кратчайшее расстояние перевозок. От величины тарифных тонно-километров зависят доходы от грузовых перевозок. Наряду с тарифными тонно-километрами определяются эксплуатационные тонно-километры нетто. В их состав входят тонно-километры нетто, выполненные в грузовом, пассажирском движении и в одиночном следовании. С эксплуатац ...

Расчет тяговой характеристики трактора
При расчете тяговой характеристики трактора определяются для заданных значений  и f, величины теоретической и действительной скорости (Vт , Vд ), касательной силы тяги и крюкового усилия (Pк и Pкр ), крюковой или тяговой мощности Nкр, удельного крюкового расхода топлива gкр в функции оборотов дизеля на каждой передаче и значения тягового КПД при номинальной нагрузке дизеля. Расчетные формулы имеют вид: , м/с (113) vд = vт (1 -),м/с , ...