Тракторы и автомобили. Мелисаров В.М - 18 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Следует усвоить, что одна и та же масса m
j
создает и силу инерции первого, и силу инерции второго
порядка, и обе силы всегда направлены вдоль оси цилиндра.
Необходимо запомнить, что силы инерции первого и второго порядков в зависимости от угла пово-
рота вала гармонически изменяются по закону косинуса. Следует уметь вычерчивать протекание сил
инерции в зависимости от угла φ поворота вала.
Помимо сил инерции возвратно-поступательно движущихся масс, в КШМ действует центробежная
сила инерции вращающихся масс K
r
=
2
кв
ωrm
r
−
, являющаяся результирующей двух сил: силы инерции
вращающихся масс шатуна K
r ш
=
2
квшк
ω− rm и силы инерции вращающихся масс кривошипа K
r к
=
2
кв
ω− rm
к
.
Для V-образных двигателей, у которых два одинаковых шатуна расположены на одной шейке, K
r
= K
r к
+ 2K
r ш
= =
2
квшкк
)2( ω+− rmm . При этом m
ш к
= 0,725 m
ш
, а m
к
= m
ш ш
+ 2m
щ
ρ/r, где m
ш ш
– масса шатунной
шейки с прилегающими частями щек кривошипа; m
щ
– масса части щеки, имеющей центр тяжести на
радиусе ρ.
Определение действующих сил в КШМ
начинают с алгебраического сложения сил давления газов
P
г
и сил инерции P
j
:
j
ppP +=
Σ г
, Н.
Для получения закона изменения суммарных сил
∑
P строят развернутую индикаторную диаграмму
сил давления газов в координатах P
г
– φ и накладывают на нее диаграмму сил инерции P
j
– φ. Суммар-
ная сила
∑
P
действует по оси цилиндра и может быть разложена на составляющие:
– боковую силу, прижимающую юбку поршня к стенке цилиндра N =
∑
P tgβ;
– силу, направленную по оси шатуна, сжимающую или растягивающую шатун K =
∑
P /cosβ.
Сила K, передаваемая шатуном шейки вала, разлагается на силу тангенциальную
β
β+ϕ
=
∑
cos
)sin(
PT
и
силу радиальную
β
β+ϕ
=
∑
cos
)cos(
PZ
.
Диаграммы сил Т и Z можно построить по углу поворота вала аналитически, пользуясь таблицами
тригонометрических величин [3]:
β
β+ϕ
cos
)sin(
,
β
β+ϕ
cos
)cos(
.
Важно понять, что диаграмма тангенциальных сил представляет собой одновременно (в другом
масштабе) и диаграмму индикаторного крутящего момента М
i
:
β
β+ϕ
=
∑
cos
)sin(
rPM
i
,Нм.
Следует обратить внимание на то, что представляет собой понятие среднего крутящего момента M
i
cp
и как, имея диаграмму крутящего момента, можно его определить.
Момент М
i
ср
– средний индикаторный момент; для получения эффективного крутящего момента
М
кр
необходимо полученное значение М
i
ср
умножить на механический КПД двигателя.
К центру шатунной шейки приложена центробежная сила K
r
, направленная вдоль кривошипа от оси
KB; сила K
r
не уравновешена и через коренные шейки передается на опоры двигателя.
Рис. 4. Определение действующих сил в КШМ
N
A
K
∑
P
T
′
Z
′
∑
P
K
″
T
″
N
′
0
Z
r
K
r
B
T
l
K
′
ϕ
β

Страницы