Расчет кинематики и динамики КШМ

Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма выполняется с целью определения суммарных сил и моментов, возникающих от давления газов и от сил инерции. Результаты динамического расчета используются при расчете деталей двигателя на прочность и износ.

В течении каждого рабочего цикла силы, действующие в кривошипно-шатунном механизме, непрерывно изменяются по величине и направлению. Поэтому для определения характера изменения сил по углу поворота коленчатого вала их величины определяют для ряда различных положений вала, через каждые 30° ПКВ.

Рисунок 4.1- Расчётная схема сил, действующих в КШМ

Определяем силу давления газов на днище поршня

Сила давления газов на днище поршня определяем в пределах (0…720)° ПКВ, через 30град.

По построенной индикаторной диаграмме определяем силу рг, действующую на днище поршня при каждом угле поворота коленчатого вала. Результаты сводим в таблицу 4.1.

Масштаб давлений выбираем mp =0,04МПа в мм.

Расчет ведем для одного положения кривошипа. Оно соответствует 60° поворота коленчатого вала.

Сила давления газов на днище поршня (pг) определяется по формуле [8]:

. (4.49)

По формуле (4.49) производим расчеты для остальных точек поворота коленчатого вала, результаты расчета для всех положений коленчатого вала сводим в таблицу 4.1 .

Определяем силу инерции от возвратно-поступательно движущихся масс Pj

Pj=-mj∙R∙ω²∙(cosφ+λ∙cоs2φ); (4.50)

Масса поступательно движущихся частей КШМ определяется из выражения

mj=mn+x∙mш; (4.51)

где: х-доля массы шатуна, отнесенная к возвратно-поступательно движущимся массам х=0,25;

mп и mш определяем по таблице 6 [1];

m'п=mп/Fп=130 кг/м2; (4.52)

mп=130∙0,005024 = 0,4 кг;

m'ш=mш/Fп = 180 кг/м2; (4.53)

mш=180∙0,005024 = 0.58 кг;

mj= 0,4+0.25∙0.58 =0.56 кг.

ω-угловая скорость:

. (4.54)

, (4.55)

Результаты расчета для всех положений коленчатого вала сводим в таблицу 4.1 .

Суммарная сила, действующая в кривошипно-шатунном механизме

Определение суммарной силы PΣ ведется путем алгебраического сложения сил давления газов и сил инерции возвратно-поступательно движущихся масс [8]:

. (4.56)

Результаты расчета для всех положений коленчатого вала сводим в таблицу 4.1

Таблица 4.1 Результаты расчета PГ, Pj, PΣ.

Статьи о транспорте:

Расход топлива
В качестве топлива для газотурбовоза предполагается применить природный сжиженный или сжатый газ. Наиболее целесообразно использовать сжиженный, так как в этом случае не придется разрабатывать специальный тендер, а использовать цистерны, приспособленные под перевозку такого газа. При этом пробег ...

Составление ведомости углов поворота прямых и кривых
После окончания выбора направления трассы составляется ведомость углов поворота, прямых, переходных и круговых кривых. Расчет основных элементов закруглений выполняется по формулам, приведенным ниже. Тангенс круговой кривой определяется по формуле , (2) где R – радиус круговой кривой, м; a – ...

Получение стрихнина
С21Н22N2О3 — принадлежит к группе алкалоидов, получаемых из плодов чилибухи (Strychnos nux vomica); семейства логаниевых, произрастающие в тропических районах Азии и Африки. Стрихнин представляет собой бесцветные блестящие игольчатые кристаллы или белый кристаллический порошок. Имеет чрезвычайно г ...