147643 (691991), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Для автомобильных и тракторных двигателей:

λ=(0,23 - 0,3);

принимаем: λ = 0,28.

Под индикаторной диаграммой строим вспомогательную полуокружность с диаметром равным ходу поршня. От центра полуокружности в сторону н.м.т. откладываем поправку Брикса. Согласно метода Брикса наносим характерные точки действительной индикаторной диаграммы, затем производим скругление индикаторной диаграммы.

2. Расчет и построение скоростной характеристики двигателя

Построение кривых скоростной характеристики ведется в интервале частот вращения коленчатого вала от = 780 мин до = 6600 мин (значение = 5500 мин ), где – частота вращения коленчатого вала при номинальной мощности.

Расчетные точки кривых эффективной мощности и эффективного удельного расхода топлива определяются по следующим зависимостям через каждые 582 мин :

где , , – соответственно номинальная эффективная мощность (кВт), удельный эффективный расход топлива при номинальной мощности ( ), частота вращения коленчатого вала при номинальной мощности (мин );

, , – соответственно эффективная мощность (кВт), удельный эффективный расход топлива ( ), частота вращения коленчатого вала (мин ) в искомой точке скоростной характеристики;

– коэффициенты, значения которых устанавливаются экспериментально (см. табл. 2.1).

Таблица 2.1 – Значение эмпирических коэффициентов для расчета скоростной характеристики двигателя

Эмпирический коэффициент
Значение	1	1	1,2	1	0,8

Точки кривых эффективного крутящего момента (Н м) и часового расхода топлива (кг/ч) определяются по формулам:

Аналогично производим расчеты для остальных значений . Результаты вычислений заносим в таблицу 2.2

Коэффициент приспособляемости К:

где – эффективный крутящий момент при номинальной мощности.

Таблица 2.2 – Расчеты внешней скоростной характеристики.

№ точки	Частота вращения коленчатого вала в искомой точке скоростной характеристики, об/мин	Эффективная мощность, кВт	Эффективный удельный расход топлива,	Эффективный крутящий момент, Нм	Часовой расход топлива, кг/ч
1	780	13,5	250,8	165,4	3,4
2	1362	25	233,8	175,4	5,8
3	1944	36,9	221	181,4	8,2
4	2526	48,7	212,4	184,2	10,3
5	3108	59,8	207,9	183,8	12,4
6	3690	69,6	207,6	180,2	14,4
7	4272	77,5	211,5	173,3	16,4
8	4854	82,8	219,6	163	18,2
9	5436	85	231,9	149,4	19,7
10	6018	83,4	248,4	132,4	20,7
11	6600	77,5	269	112,2	20,8

По полученным значениям производим построение внешней скоростной характеристики.

3 Динамический расчет КШМ двигателя

3.1 Расчет сил давления газов

Сила давления газов, Н:

где – атмосферное давление, МПа;

, – абсолютное и избыточное давление газов над поршнем в рассматриваемый момент времени, МПа;

– площадь поршня, м²;

Величины снимаются с развернутой индикаторной диаграммы для требуемых φ и заносятся в сводную табл. 3.1 динамического расчета. Соответствующие им силы рассчитываются по формуле (3.1) и также заносятся в табл. 3.1

Для определения сил непосредственно по развернутой индикаторной диаграмме, а также для случая, когда на ее координатной сетке строятся графики других сил, масштаб диаграммы пересчитывается. Если кривая построена в масштабе (МПа в мм), то масштаб этой же кривой для будет:

3.2 Приведение масс частей кривошипно-шатунного механизма

Для упрощения динамического расчета действительный КШМ заменяется эквивалентной системой сосредоточенных масс , которая состоит из массы (кг), сосредоточенной в точке А и совершающей возвратно-поступательное движение, и массы (кг), сосредоточенной в точке В и совершающей вращательное движение:

где – масса поршневой группы;

– часть массы шатуна, приходящаяся на возвратно-поступательную движущуюся массу, кг;

– часть массы шатуна, приходящаяся на вращающуюся движущуюся массу, кг;

– часть массы кривошипа, сосредоточенной в точке В.

Для приближенного определения значений , и можно использовать конструктивные массы т' (кг/м²), т.е. массы, отнесенные к площади поршня .

Исходя из определения конструктивных масс, значения т', выбранные по справочнику, умножили на площадь (м²) для получения искомых величин т.

Таким образом, имеем:

3.3 Расчет сил инерции

Силы инерции, действующие в КШМ, в соответствии с характером движения приведенных масс подразделяются на силы инерции поступательно движущихся масс , и центробежные силы инерции вращающихся масс , Н:

где j – ускорение поршня, м/с²;

– угловая скорость вращения коленчатого вала для расчетного режима;

Для рядного двигателя центробежная сила инерции является результирующей двух сил:

силы инерции вращающихся масс шатуна

и силы инерции вращающихся масс кривошипа

Силы , рассчитанные для требуемых положений кривошипа (углов φ), заносятся в табл. 3.1.

3.4 Расчет суммарных сил, действующих в кривошипно-шатунном механизме

Суммарные силы, действующие в КШМ, определяют алгебраическим сложением сил давления газов и сил возвратно-поступательно движущихся масс, Н:

Суммарная сила , как и силы и , направлена по оси цилиндра и приложена к оси поршневого пальца . Воздействие от силы Р передается на стенки цилиндра перпендикулярно его оси и на шатун по направлению его оси.

Сила N (Н), действующая перпендикулярно оси цилиндра, называется нормальной силой воспринимается стенками цилиндра:

где, – угол отклонения шатуна от оси цилиндра.

Сила S (Н), действующая вдоль шатуна:

От действия силы S на шатунную шейку возникают две составляющие силы:

сила, направленная по радиусу кривошипа (Н)

тангенциальная сила, направленная по касательной к окружности радиуса кривошипа (Н):

Производим расчеты для всех положений коленчатого вала.

Рассчитанные для требуемых углов φ значения Р, N, S, К, Т заносятся в табл. 3.1.

3.5 Расчет сил, действующих на шатунную шейку коленчатого вала

Аналитически результирующая сила, действующая на шатунную шейку рядного двигателя, учитывается действие сил со стороны только одного из двух расположенных рядом на шейке шатунов, Н:

где – сила, действующая на шатунную шейку по кривошипу.

Значения вычисленные для требуемых φ , заносятся в табл. 3.1.

Таблица 3.1- Результаты вычисления сил, действующих в КШМ

φ, град	ΔPГ, Мпа	PГ, Н	Pj, Н	P, Н	N, Н	S, Н	K, Н	T, Н	PК, Н	RШШ, Н
0	0.105	520	-12709	-12189	0	-12189	-12189	0	-19514	19514
30	-0.014	-69	-9989	-10058	-1422	-10158	-7999	-6261	-15324	16554
60	-0.014	-69	-3574	-3643	-911	-3755	-1033	-3610	-8358	9104
90	-0.014	-69	2780	2711	791	2824	-791	2711	-8116	8557
120	-0.014	-69	6355	6286	1571	6479	-4504	4658	-11829	12713
150	-0.014	-69	7209	7140	1010	7211	-6688	2696	-14013	14270
180	-0.014	-69	7149	7080	0	7080	-7080	0	-14405	14405
210	-0.0091	-45	7209	7164	-1013	7235	-6711	-2705	-14036	14294
240	-0.007	-35	6355	6320	-1580	6514	-4528	-4683	-11853	12745
270	0.14	693	2780	3473	-1013	3618	-1013	-3473	-8338	9032
300	0.42	2079	-3574	-1495	374	-1541	-424	1482	-7749	7889
330	0.84	4157	-9989	-5832	825	-5890	-4638	3630	-11963	12502
360	3.605	17841	-12709	5132	0	5132	5132	0	-2193	2193
370	7.98	39493	-12391	27102	1319	27134	26461	6005	19136	20056
390	4.2	20786	-9989	10797	1527	10904	8587	6721	1262	6838
420	1.96	9700	-3574	6126	1531	6314	1737	6071	-5588	8251
450	1.12	5543	2780	8323	2428	8670	-2428	8323	-9753	12822
480	0.56	2771	6355	9126	2281	9407	-6538	6763	-13863	15425
510	0.245	1213	7209	8422	1191	8506	-7889	3180	-15214	15543
540	0.14	693	7149	7842	0	7842	-7842	0	-15167	15167
570	0.07	346	7209	7555	-1068	7630	-7077	-2852	-14402	14682
600	0.035	173	6355	6528	-1632	6729	-4677	-4838	-12002	12940
630	0.035	173	2780	2953	-861	3076	-861	-2953	-8186	8702
660	0.035	173	-3574	-3401	850	-3506	-964	3370	-8289	8948
690	0.035	173	-9989	-9816	1388	-9914	-7807	6110	-15132	16319
720	0.035	173	-12709	-12536	0	-12536	-12536	0	-19861	19861

3.6 Построение графиков сил, действующих в кривошипно-шатунном механизме

Характеристики

Список файлов курсовой работы