Расчет циклов поршневых двигателей. Гаврилов А.А - 96 стр.

UptoLike

96
4. РАСЧЕТ НАГРУЗОК, ДЕЙСТВУЮЩИХ В КРИВОШИПНО-
ШАТУННОМ МЕХАНИЗМЕ
На детали кривошипно-шатунного механизма (КШМ) действуют из-
быточная сила от давления газов в цилиндре и инерционные силы движу-
щихся масс.
Величина их в течение цикла изменяется в зависимости от угла пово-
рота коленчатого вала ϕ. Для определения текущих значений силы от дав-
ления газов, действующей на поршень, индикаторную диаграмму, постро-
енную на основании расчета термодинамического цикла в координатах
p-V, перестраивают в координаты p-ϕ, а абсолютные давления газов
уменьшаются на величину давления окружающей среды. Перестроение
выполняется по методу Ф.А. Брикса или аналитическими методами, кото-
рые реализуются на ЭВМ.
Перемещение поршня S
x
и текущий объем цилиндра V
x
для дезакси-
ального механизма вычисляются соответственно по уравнениям
)βcoscos()(
22
LReLRS
x
+ϕ+= ;
cxx
VS
D
V +=
4
π
2
,
где ϕугол поворота коленчатого вала от ВМТ; βугол отклонения ша-
туна от оси цилиндра; V
с
объем камеры сжатия; Dдиаметр цилиндра;
2
/
S
R
= радиус кривошипа; Lдлина шатуна; eдезаксаж.
Длина шатуна принимается по ее величине на прототипе рассчиты-
ваемого двигателя или определяется по уравнению
ш
λRL = ,
где отношение радиуса кривошипа к длине шатуна принимается по стати-
ческим данным λ
ш
= 0,23…0,30.
Дезаксиальный механизм по сравнению с обычным (e = 0) имеет сле-
дующие особенности:
меньше скорость поршня у ВМТ;
более равномерный износ цилиндра;
несколько увеличивается продолжительность такта впуска;
силы инерции движущихся деталей КШМ возрастают.
    4. РАСЧЕТ НАГРУЗОК, ДЕЙСТВУЮЩИХ В КРИВОШИПНО-
    ШАТУННОМ МЕХАНИЗМЕ

    На детали кривошипно-шатунного механизма (КШМ) действуют из-
быточная сила от давления газов в цилиндре и инерционные силы движу-
щихся масс.
    Величина их в течение цикла изменяется в зависимости от угла пово-
рота коленчатого вала ϕ. Для определения текущих значений силы от дав-
ления газов, действующей на поршень, индикаторную диаграмму, постро-
енную на основании расчета термодинамического цикла в координатах
p-V, перестраивают в координаты p-ϕ, а абсолютные давления газов
уменьшаются на величину давления окружающей среды. Перестроение
выполняется по методу Ф.А. Брикса или аналитическими методами, кото-
рые реализуются на ЭВМ.
    Перемещение поршня Sx и текущий объем цилиндра Vx для дезакси-
ального механизма вычисляются соответственно по уравнениям

                S x = ( R + L) 2 − e 2 − ( R cos ϕ + L cos β) ;

                                 πD 2
                            Vx =      S x + Vc ,
                                  4
где ϕ – угол поворота коленчатого вала от ВМТ; β – угол отклонения ша-
туна от оси цилиндра; Vс – объем камеры сжатия; D – диаметр цилиндра;
R = S / 2 – радиус кривошипа; L – длина шатуна; e – дезаксаж.
    Длина шатуна принимается по ее величине на прототипе рассчиты-
ваемого двигателя или определяется по уравнению
                                 L = R λш ,
где отношение радиуса кривошипа к длине шатуна принимается по стати-
ческим данным λш = 0,23…0,30.
     Дезаксиальный механизм по сравнению с обычным (e = 0) имеет сле-
дующие особенности:
     – меньше скорость поршня у ВМТ;
     – более равномерный износ цилиндра;
     – несколько увеличивается продолжительность такта впуска;
     – силы инерции движущихся деталей КШМ возрастают.

                                                                   96