147656 (692001), страница 3

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

Текст из файла (страница 3)

P_z=10,38 МПа

P_b=0.44 МПа n=1840

P_r=0.13 МПа D=0.10S=0.9

P_a=0.12МПа

n₂=1.25

P_c=5,87 МПа

Степень сжатия 17, степень предварительного расширения 1,34

3.1 Силы, действующие в кривошипно-шатунном механизме

В кривошипно-шатунном механизме действуют силы от давления газов F_r, динамические силы, выраженные через фиктивные силы инерции F_j и центробежные K, силы трения и полезного сопротивления.

3.2 Определение усилий, действующих на поршневой палец вдоль оси цилиндра

Вдоль оси цилиндра на поршень действует сила давления газов и силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс.

Для удобства сложения сил давления газов F_r и сил инерции F_j возвратно-поступательно движущихся масс изображаем их в одинаковом масштабе, что позволяет графически получить суммарное усилие, действующее на поршневой палец

Силы давления газов определяем по формуле

, (68)

где P_s - текущее давление газов по индикаторной диаграмме, Па;

P_o =98100 - атмосферное давление, Па;

D =0,094- диаметр цилиндра, м.

Сила инерции F_j складывается из сил инерции первого F_j1 и второго F_j2 порядков

(69)

где m - приведенная масса возвратно-поступательно движущихся частей, кг.

Приведенная масса возвратно-поступательно движущихся частей состоит из массы поршня и части массы шатуна. В расчетах принимаем

m=m_п+0,275m_ш;

m_п=254 =1,76 кг;

m_ш=300 =2,08 кг;

m=1,76 +0,275 2,08=2,33 кг;

где масса поршня m_п и масса шатуна m_ш найдены по величине удельной массы этих узлов, то есть массы, отнесенной к площади поршня. Для тракторных двигателей величины удельных масс поршня и шатуна имеют следующие значения: m_п=254, m_ш=300

Силы давления газов и силы инерции принимаем положительными, если они действуют к оси коленчатого вала, и отрицательными, если они направлены от коленвала. Определив по формулам (35), (36) величины F_r и F_j для различных значений угла поворота кривошипа, строим график зависимости суммарного усилия, действующего на поршень вдоль оси цилиндра от угла α. Результат расчетов сводим в таблицу (смотри приложение).

3.3 Определение усилий, действующих на шатунную шейку коленчатого вала

Суммарная сила F_∑, действующая на поршневой палец, раскладываем на две составляющие (рис 1):

Нормальную

(70)

и силу S, направленную вдоль оси шатуна

(71)

Силу S, действующую на шатунную шейку, разлаживаем на радиальную K и тангенциальную Т составляющие, определяемые по формулам

(72)

(73)

Кроме того, на шатунную шейку действует центробежная сила вызванная вращением масс шатуна, приведенных к его нижней головке. Величину определяем по формуле

, (74)

где m_нгш = 0.725 m_ш =0,725 2,08=1,508 – масса шатуна, приведенная к его нижней головке, кг.

Результирующая радиальная сила определяется алгебраической суммой составляющих и К', то есть

(75)

Результаты действующих усилий приведены в приложении.

3.4 Определение параметров маховика

Основным назначением маховика является обеспечение заданной равномерности вращения коленчатого вала и возможности трогания трактора с места. Причиной неравномерности вращения коленчатого вала двигателя при установившимся режиме является периодический характер изменения крутящего момента.

Степень равномерности вращения коленчатого вала при установившимся режиме характеризуется коэффициентом неравномерности хода

, (76)

где _max – максимальная угловая скорость вала, рад/с;

_min – минимальная угловая скорость вала, рад/с;

_ср – средняя угловая скорость коленчатого вала, рад/с;

В то же время величина определяется из соотношения

, (77)

где L_изб – избыточная работа крутящего момента, Дж;

I_o – приведенный к оси коленчатого вала момент инерции движущихся масс двигателя .

Для определения параметров маховика необходимо найти его момент инерции, который для тракторных двигателей равен

I_м = 0,825 I_o, (78)

где I_o определяется из (62), причем избыточная работа Lизб берется из

соотношений L_изб / L_ср =0,17.

Средняя работа крутящего момента

L_ср = M_ср = M_ср 4, (79)

где - один цикл работы двигателя, выраженный в радианах (для четырехтактного двигателя = 4);

M_ср – средний крутящий момент.

I₀=L_изб/ ²=L_ср 0,17/ ²

I₀=М_ср 0,68/ ²

I_М=0,561 М_ср/ ²

Для нахождения M_ср построим кривую изменения суммарного крутящего момента двигателя как функцию угла поворота .

Для построения кривой моментов используется график касательных сил Т, учитывая, что для одного цилиндра

M_крц = Т r

Определение крутящего момента многоцилиндрового двигателя производим путем суммирования крутящих моментов отдельных цилиндров, для чего на график М_крц первого цилиндра накладывают графики М_крц остальных цилиндров, учитывая сдвиг фаз

Для четырехтактных двигателей = 720⁰ / 4 =180⁰;

Суммирование производим как графически, так и аналитически, табличным способом (смотри приложение)

Средний крутящий момент

М_ср=318 Н м;

Полученную величину М_ср контролируем, используя формулу

Н м (80)

где M_е- эффективный крутящий момент;

η_мех - механический КПД

Ошибка ∆=(М_ср.- М_ср.гр)_./ М_ср.. 100=0. Используя формулы (60), (61), (62), находим I_м.

Предварительно принимаем, что средний диаметр маховика равен

Характеристики

Список файлов курсовой работы