Тракторы и автомобили. Мелисаров В.М - 19 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Для оценки характера нагруженности шатунных и коренных шеек коленчатого вала и разработки
соответствующих мероприятий по повышению их работоспособности производят анализ сил, дейст-
вующих на эти шейки. Такой анализ удобно проводить с помощью векторных и развернутых диаграмм
давлений на шейки и подшипники. Векторные диаграммы, построенные в полярных координатах, по-
зволяют определить максимальные давления на шейки, найти зону расположения отверстия для подачи
масла из смазочной системы к трущимся поверхностям подшипников. По развернутой диаграмме мож-
но определить средние удельные давления на шейку, на подшипники.
Методика построения диаграмм нагрузок на шейки коленчатого вала в полярных и прямоугольных
координатах приведена в [4].
Переходя к рассмотрению уравновешенности, следует тщательно разобраться, как силы инерции
первого и второго порядков, их моменты, а также центробежные силы инерции и их моменты могут
быть уравновешены системой противовесов на коленчатом или дополнительных валах, как эти проти-
вовесы должны быть расположены.
После изучения закона изменения сил инерции в одном цилиндре двигателя следует рассмотреть,
как велики и куда направлены равнодействующие сил инерции в многоцилиндровых двигателях и как
возникают продольные моменты от неуравновешенных сил инерции возвратно-поступательно движу-
щихся масс m
j
и центробежных сил инерции вращающихся масс m
r
.
Необходимо обратить внимание на то, что по направлению осей цилиндров рядных двигателей на
опоры двигателя передаются только силы инерции; силы газов уравновешиваются внутри замкнутого
надпоршневого пространства.
Необходимо уяснить, как будут влиять массовые отношения поршней и массовые отношения шату-
нов на уравновешенность двигателя. Такие двигатели, как, например, рядные шестицилиндровые четы-
рехтактные, будут действительно уравновешены только тогда, когда массы поршневых групп каждого
цилиндра будут точно равны между собой так же, как и массы всех шатунов.
Большое влияние на уравновешенность оказывает идентичность протекания рабочего процесса во
всех цилиндрах за счет их одинакового наполнения, одинаковых фактических степеней сжатия во всех
цилиндрах, одинаковой регулировки зажигания или впрыскивания топлива по цилиндрам, идентично-
сти теплового состояния и т.д. [3].
Особо большое внимание следует уделить анализу уравновешенности V-образных двигателей, по-
лучивших большое распространение на современных тракторах и автомобилях.
Для шестицилиндровых двигателей с углом развала 90°, таких, как ЯМЗ-236, СМД-60 равнодейст-
вующие сил инерции первого и второго порядков и суммарный момент от центробежных сил равны ну-
лю, но возникающие суммарные моменты от этих сил
armM
jj
2
кв
73,1 ω=∑
Ι
;
)2sin866,02cos5,1(4,1
2
кв
ϕ+ϕλω=∑
ΙΙ
armM
jj
приходится уравновешивать противовесами, устанавливаемыми на продолжении щек кривошипов, а
суммарный момент от центробежных сил
armmM
r
2
квшкк
)2(73,1 ω+=∑ –
установкой противовесов на двух дополнительных валах. (Здесь а – расстояние между осями цилинд-
ров).
В V-образных восьмицилиндровых двигателях ЯМЗ-238Н, ЗИЛ-130, ЗМЗ-53, КамАЗ-740 неуравно-
вешенными являются суммарный момент сил инерции первого порядка armM
jj
2
кв
10 ω=∑
Ι
и суммарный
момент центробежных сил
armmM
r
2
квшкк
)2(10 ω+=∑ .
Уравновешивание этих моментов осуществляется противовесами на коленчатом валу в плоскости
действия этих моментов, под углом 18°26′ к плоскости первого кривошипа.
При работе двигателя его коленчатый вал даже в установившемся режиме из-за неравномерности
крутящего момента вращается с непостоянной угловой скоростью. Коэффициент неравномерности кру-
тящего момента µ определяется как

Страницы