Матричные методы в расчетах крутильных колебаний силовых установок с ДВС. Лашко В.А - 73 стр.

UptoLike

Составители: 

72
приведенного момента инерции КШМ следует проводить вычисления при углах крат-
ных девяносто градусов.
В качестве примера другого метода определения приближенного значения момента
инерции кривошипно-шатунного механизма рассмотрим подход Тимошенко [32], при-
меняя вышевведенные обозначения.
Следуя принципу разноса масс КШМ, изложенном в разделе 2.4, можно заменить
его инерционные характеристики приведенным моментом инерции
пр
J . Равенство ки-
нетических энергий действительного КШМ и его динамической модели задает опреде-
ляющее приведенный момент выражение:
,5,0
2
ïîñòâðïð
TTJ +=
ω
где
ω
угловая ско-
рость коленчатого вала ДВС;
поствр
TT , кинетические энергии вращательно и поступа-
тельно движущихся масс КШМ.
Кинетическая энергия вращательных масс отдельного КШМ ДВС определяется сле-
дующим равенством:
(
)
22
5,0
ω
rmJT
øêêðâð
+= . Кинетическая энергия поступательно
перемещающихся масс определяется как среднее значение этой функции за полный
цикл, то есть при помощи интеграла:
()( ) ()
.
4
1
2sin5,0sin
4
1
5,0
2
1
22
2
0
2
0
2
rmdrmdvmT
постпостBпостпост
ωϕϕλϕω
π
ϕ
π
ππ
+==
При вычислении интеграла повторяются все выкладки, которые проводились в раз-
деле 2. 4. Здесь не учитывалась малая величина .25,0
2
λ
Тогда приведенный момент
инерции однорядного КШМ вычисляется по следующей приближенной формуле:
(
)
.5,0
2
постшккрпр
mmrJJ ++=
Подставляя в это выражение формулы расчета масс
постшк
mm ,, полученные в разделе
2.4, получим
()
()()
,15,05,0
2
222
2
+++=
++
+= kmmrJ
l
dm
m
l
dldm
rJJ
шпкр
ш
п
ш
крпр
где
.
22
l
dl
AB
AC
k
==
Очевидно, что =
ш
шк
m
m
k
коэффициент, характеризующий отно-
шение массы шатуна, приведенной к колену, к массе самого шатуна. Как отмечает
Терских В. П., для низкооборотных двигателей внутреннего сгорания, частота враще-
ния которых составляет
минобn /15090 ÷= , коэффициент k меньше, чем для высо-
кооборотных (
минобn /30001000 ÷= ). В практических расчетах применяется эмпири-
ческая формула Терских для однорядных двигателей [15, стр. 31]:
(
)
()
,
5,0001,0
3,0001,0
8,0
2
2
+
+
ìàõ
ìàõ
n
n
k
(2. 19)
где
мах
n максимальное число оборотов вала.
Задача для самостоятельного решения. Для шестицилиндрового двигателя, разви-
вающего угловую скорость ,/1500
минобn = определить приведенный момент инер-
ции КШМ, если известны следующие величины:
мl 455,0
=
- длина шатуна; ,231,0=
λ
=
кгm
ш
6,3 масса шатуна в полной сборке;
=
кгm
п
4,1 масса поршневого комплек-
та;
=
2
59,1 мкгJ
кр
момент инерции кривошипа.