ДЗ (1 ДЗ, Готовый 9-й вариант)

Вариант 9 (СМ 9-92)

Исходные данные:

;

;

;

Степень сжатия ;

;

Масса поступательно движущихся частей ;

Показатель политропы сжатия ;

Показатель политропы расширения ;

Степень увеличения давления ;

Степень предварительного расширения .

1. Построение индикаторной диаграммы.

Рабочий объем цилиндра:

Объем камеры сгорания:

Объем надпоршневого пространства в нижней мертвой точке:

Рассмотрим такт сжатия:

Давление газа в цилиндре изменяется по политропному закону:

Давление в начале такта сжатия:

Рассмотрим такт политропного сжатия:

Изохорный подвод теплоты:

Изобарный подвод теплоты:

Политропное расширение:

2. Развертка индикаторной диаграммы.

Строим индикаторную диаграмму в координатах P(α). Построение осуществляем через связь текущего объема и угла поворота.

3. Определение сил, действующих в КШМ.

А) Определение инерционных сил, действующих от движения поступательно движущихся частей.

Б) Определение суммарной силы:

В) Определение боковой силы N, действующей со стороны поршня на стенку цилиндров:

Г) Определение силы К, действующей вдоль шатуна:

Определение сил, действующих на кривошип.

Д) Сила, действующая на шатунную шейку перпендикулярно кривошипу:

Е) Сила, действующая вдоль кривошипа:

4. Векторная диаграмма сил, действующих на шатунную шейку.

На шатунную шейку со стороны шатуна действует вектор K. Кроме того, на нее действует центробежная сила инерции части шатуна, отнесенная к шатунной шейке .

При заданной массе поступательно движущихся частей массу шатуна принимаем равной . Для определения центробежной силы инерции, необходимо определить часть массы шатуна, отнесенной к шатунной шейке:

Тогда центробежная сила инерции части масс шатуна, отнесенная к его шатунной шейки, равна:

Центробежная сила инерции не зависит от угла поворота КШМ и направлена так, что всегда уменьшает положительное значение силы Z. Её учитывают соответствующим сдвигом начала координат. Оси координат принимают совпадающими с направление сил Т и Z.

ё

5. Диаграмма износа шатунной шейки кривошипа.

При построении диаграммы износа принимаются два допущения:

1. Износ распространяется пропорционально действующей силе .

1. Износ распространяется на угол от действия вектора. Угол действия силы определяется по формуле:

17

6. Векторная диаграмма сил, действующих на шатунный подшипник.

Шатунный подшипник (вкладыш), жестко связан с шатуном. Поэтому ВДС перестраивается в координаты шатуна. При повороте на угол α ось шатуна относительно оси кривошипа поворачивается на угол α+β. Поэтому при перестроении вектор Q из координат T-Z в координаты, связанные с шатуном, необходимо повернуть на угол – (α+β). После перестроения, направление вектора Q меняется на противоположное. Векторная диаграмма сил, действующих на шатунный подшипник, приведена на следующей странице.

Приложение.