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

 
 

Численные результаты
На следующих рисунках представлены результаты расчетов, напряжения измеряются в Н/м2. На рис. 2.1 изображено распределение нормальных напряжений . В зонах крепления подшипника появляются максимальные напряжения, которым соответствует голубой цвет. Также в этих зонах наблюдается максимальные значения нормальных напряжений , (рис. 2.2 и 2.3, соответственно), касательных напряжений , рис. 2.4 и 2.6, соответственно), и интенсивности напряжений ( ...

Анализ профиля и плана существующей линии
Анализ профиля и плана существующей линии имеет цель выявить имеющиеся отступления от действующих строительных норм и правил, которые необходимо ликвидировать при проектировании переустройства профиля и плана. Анализ существующего участка железной дороги показал, что в профиле имеется следующие отступления от норм СТН: – уклоны круче расчетного 7 0/00 имеются на ПК 425, ПК 427, ПК 441, ПК 442, ПК 453 – ПК 455, ПК 457, ПК 492, ПК 493, ПК 495 – ...

Характеристика маршрута
Маршрут №60-М «Чичерина-Центральный рынок» городской, круглогодичный. Режим работы в будние дни с 6.00 по19.00,данный маршрут является кольцевым, конечной остановкой является –«Магистральная», так как там находится диспетчерский пункт, количество остановок -43. На всём протяжении маршрута дорожное покрытие асфальтобетонное. Имеются ж/д. переезд между остановками «Школа№24» и «Автовокзал Северный»; «Студенецкая набережная» и «Центральный рынок»; ...