Тепловой расчет двигателя Д-440 с разработкой гидрозапорной системы
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
двигателя, меньшие атмосферных, на развёрнутой диаграмме будут отрицательными. Силы давления газов, направленные к оси коленчатого вала - считаются положительными, а от коленчатого вала - отрицательными.
.2.2.1 Сила давления газов на поршень Рг, Н
Рг = (рг - р0)FП106 Н, (2.8)
где FП выражена в см 2 , а рг и р0 - в МН /м 2 , [2].
Из уравнения (139, [2]) следует, что кривая сил давления газов Рг по углу поворота коленчатого вала будет иметь тот же характер изменения, что и кривая давления газов ?рг.
.2.3 Приведение масс частей кривошипно-шатунного механизма
По характеру движения массы деталей кривошипно-шатунного механизма можно разделить на массы, движущихся возвратно-поступательно (поршневая группа и верхняя головка шатуна), массы, совершающие вращательное движение (коленчатый вал и нижняя головка шатуна): массы, совершающие сложное плоско-параллельное движение (стержень шатуна).
Для упрощения динамического расчета действительный кривошипно-шатунный механизм заменяется динамически эквивалентной системой сосредоточенных масс.
Масса поршневой группы не считается сосредоточенной на оси
поршневого пальца в точке А [ 2, рисунок 31, б].
Масса шатунной группы mШ заменяется двумя массами, одна из которых mШП сосредоточивается на оси поршневого пальца в точке А - а другая mШК - на оси кривошипа в точке Б Величины этих масс определяются из выражений:
, кг; (2.9)
, кг, (2.10)
где LШК - длина шатуна;
L,MK - расстояние от центра кривошипной головки до центра тяжести шатуна;
LШП - расстояние от центра поршневой головки до центра тяжести шатуна
С учётом диаметра цилиндра- отношения S/D двигателя с рядным расположением цилиндров и достаточно высокого значения рг устанавливается масса поршневой группы (поршень из алюминиевого сплава) тП = mj
.2.4 Силы инерции
Силы инерции, действующие в кривошипно-шатунном механизме, в соответствии с характером движения приведённых масс Рг, и центробежные силы инерции вращающихся масс КR (рисунок 32, а; [2]).
Сила инерции от возвратно-поступательно движущихся масс
H (2.11)
.2.4.1 Из полученных на ЭВМ расчетах определяют значение силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс:
(2.12)
Аналогично ускорению поршня сила Рj: может быть представлена в виде суммы сил инерции первого Рj1 и второго Рj2 порядков
Н (2.13)
В уравнениях (143) и (144), [2] знак минус показывает, что сила инерции направлена в сторону, противоположную ускорению. Силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс действуют по оси цилиндра и так же как силы давления газов, считаются положительными, если они направлены к оси коленчатого вала, и отрицательными, если они направлены от коленчатого вала.
Построение кривой силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс осуществляется по методам, аналогичным построению кривой ускорения
поршня (см. рисунок 29, [2]), но в масштабе Мр и Мн в мм, в котором построена диаграмма сил давления газов [1, рисунок 30].
Расчёты РJ должны производиться для тех же положений кривошипа (углов ?), для которых определялись ?рг и ?рг
.2.4.2 Центробежная сила инерции вращающихся масс
(2.14)
Сила КR постоянна по величине (при ? = const), действует по радиусу кривошипа и постоянно направлена от оси коленчатого вала.
.2.4.3 Центробежная сила инерции вращающихся масс шатуна
(2.15)
2.2.4.4 Центробежная сила, действующая в кривошипно-шатунном механизме
(2.16)
2.2.5 Суммарные силы, действующие в кривошипно-шатунном механизме:
а) суммарные силы, действующие в кривошипно-шатунном механизме, определяются путём алгебраического сложения сил давления газов и сил инерции возвратно-поступательно движущихся масс. Суммарная сила, сосредоточенная на оси поршневого пальца
P=PГ+PJ,Н (2.17)
Графически кривая суммарных сил строится с помощью диаграмм
Рг=f(?) и РJ = f(?) (см. рисунок 30, [4]) При суммировании этих двух диаграмм,построенных в одном масштабе МР, полученная диаграмма Р будет в том жемасштабе Мр.
Суммарная сила Р , как и силы Рг и РJ направлена по оси цилиндрамприложена к оси поршневого пальца.
Воздействие от силы Р передаётся на стенки цилиндра перпендикулярно его оси, и на шатун по направлению его оси.
Сила N, действующая перпендикулярно оси цилиндра, называется нормальной силой и воспринимается стенками цилиндра N, Н
(2.18)
б) нормальная сила N считается положительной, если создаваемый ею момент относительно оси коленчатого вала шеек имеет направление, противоположное направлению вращения вата двигателя.
Значения нормальной силы Ntg? определяют для ? = 0.26 по таблице
[4, с. 40]
в) сила S, действующая вдоль шатуна, воздействует на него и далее передается* кривошипу. Она считается положительной, если сжимает шатун, и отрицательной, если его растягивает.
Сила, действующая вдоль шатуна S, Н
S = P(1/cos ?),H (2.19)
От действия силы S на шатунную шейку возникают две составляющие силы:
г) сила направленная по радиусу кривошипа К, Н
(2.20)
д) тангенциальная сила, направленная по касательной к окружности радиуса кривошипа, Т, Н
(2.21)
Сила Т считается положительной, если она сжимает щеки колена.
.2.6 Среднее значение тангенциальной силы за цикл
где РТ - среднее инди?/p>