Матричные методы в расчетах крутильных колебаний силовых установок с ДВС. Лашко В.А - 144 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТОГУ | Хабаровск

Составители: 

Рубрика: 

143
ругом амортизаторе. Эти составляющие газовых сил каждого цилиндра ДВС опреде-
ляются из векторного треугольника по формулам:
.,
cos
ψ
ψ
tgPN
P
P
ÃÃÂ
Ã
ÃØ
== Сила
ГШ
P также раскладывается на две составляющие:
−
Г
T тангенциальную составляющую,
создающую крутящий момент и
−
ГА
N нормальную составляющую, действующая на
ось кривошипа. Эти силы равны:
(
)
(
)
.
cos
cos
,
cos
sin
ψ
ψ
ϕ
ψ
ψ
ϕ
+
=
+
=
ГГАГГ
PNPT
Крутящий момент от газовых сил равен:
(
)
.
cos
sin
ψ
ψ
ϕ
+
== RPRTM
ÃÃ
Ã
êð
Раскладывая в ряд Фурье тригонометрические функции, получим выражение кру-
тящего момента от газовых сил в виде бесконечного ряда гармонических функций.
Крутящий момент от сил инерции составляется только для поступательно движу-
щихся масс кривошипно-шатунного механизма. Как было показано в 2.4, массу КШМ
двигателя внутреннего сгорания можно привести к вращательной массе
вр
m , сосредо-
точенной на оси шатунной шейки и поступательной массе
пост
m , сосредоточенной на
оси поршневого пальца. Сила инерции от вращательной массы (в случае cons
t
=
ω
) на-
правлена вдоль кривошипа и крутящего момента не создает. Она равна:
2
ω
RmF
вр
ин
вр
=
и также как и сила
ГА
N действует на опоры двигателя.
Сила инерции от поступательно движущейся массы равна:
,
постпост
ин
пост
amF = где
−
пост
a ускорение поршня. Это ускорение определяется как вторая производная от хода
поршня
.S Ход поршня равен:
,cos
1
cos
1
1
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
++
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+=
ψ
λ
ϕ
λ
RS
где
;
l
R
=
λ
−
R
радиус кривошипа;
−
l
длина шатуна. Применяется приближенная
формула ускорения поршня [31]:
(
)
.2coscos
2
ϕλϕω
+= Ra
пост
В этой формуле учтены
гармоники до второго порядка. Сила
ин
пост
F
направлена вдоль прямой
OB
(см. рис. 4.
2). Раскладывая эту силу также как и силу
Г
P , определим тангенциальную составляю-
щую
ин
пост
T силы инерции от поступательно движущихся масс. Она тоже будет созда-
вать крутящий момент. Таким образом, общий крутящий момент определяется по фор-
муле:
()
(
)
.
cos
sin
ψ
ψ
ϕ
+
+=+= RPamMMM
Ãïîñòïîñò
èí
êð
Ã
êðêð
Для определения крутящего момента от газовых сил и сил инерции проводится сле-
дующая процедура. По углу поворота кривошипа
ϕ
определяется ход поршня S . По
этой информации определяется рабочий объем цилиндра:
,
4
2
S
D
V
Ц
π
= где
−
D
диа-
метр цилиндра. По типу двигателя строится индикаторная диаграмма – зависимость
давления
в цилиндре от его рабочего объема
Ц
V за один цикл [30]. Различаются
двухтактные и четырехтактные двигатели. Определив давление по каждому шаговому
значению угла
ϕ
, вычисляется и величина газовой силы ,pFP
Г
=
где −
F
площадь

Страницы