Двигатели внутреннего сгорания
Курсовой проект - Транспорт, логистика
Другие курсовые по предмету Транспорт, логистика
>? координатах
1) Скругленную индикаторную диаграмму, построенную по результатам теплового расчета двигателя, необходимо перестроить из Р - V координат в
Р - ? координаты, где ? - угол поворота коленчатого вала. Перестроение выполняют по методу Брикса с учетом поправки на длину шатуна:
=(41,5*0,25)/2=5,19=5 или ,
где R - радиус кривошипа, lш - длина шатуна.
Перестроенная диаграмма представляет собой диаграмму избыточных сил давления газов в цилиндре. За начало отсчета принимается точка r.
На отрезке АВ, проведенном параллельно оси абсцисс индикаторной диаграммы, описывается полуокружность радиусом R с центром О. Затем через 20…300 из этого центра проводятся лучи (радиусы).
От центра О вправо откладывается величина и из полученной точки О/ проводятся лучи, параллельные радиусам, проведенным из центра О. Из точек пересечения этих лучей с полуокружностью возводятся вертикали до пересечения с линиями индикаторной диаграммы.
Измеряются отрезки вертикалей от атмосферной линии до линий индикаторной диаграммы и переносятся на соответствующие углы поворота на абсциссу ? диаграммы в Р - ? координатах. Затем полученные точки обводятся плавной кривой, которая будет характеризовать избыточное давление в цилиндре за все четыре цикла. В случае необходимости на отдельных участках находят давления газов в промежуточных точках между лучами, проведенными из точки О/.
) Руководствуясь найденными размерами Dц, S, R и lш и пользуясь статистическими данными и соотношениями размеров прототипов, делают эскиз кривошипного механизма двигателя с прикидкой основных размеров поршня, шатуна и коленчатого вала с целью определения величины движущихся масс поршня mп и шатуна mш, а также mi исходя из выбранных конструктивных масс этих деталей.
Массу возвратно - поступательно движущихся частей кривошипно - шатунного механизма можно определить по выражению
,
где g = 9,81 м/с2, величины Gп Gш назначают, руководствуясь таблицей 2.3
Рис. 2.3. Перестроение (развертка) индикаторной диаграммы в координаты р -?
Таблица 2.3. Относительные массы поршней и шатунов автотракторных двигателей
Тип двигателяУдельная масса (отнесенная к площади поршня), кг/ м2 (г/см2)Поршни из алюминиевого сплава, GпПоршни из чугунного сплава, GпШатуны стальные, кованные GшБензиновые ДВС100…150 (10…15)120…280 (12…28)120…200 (12…20)Автомобильные дизели200…250 (20…25)250…300 (25…30)300…400 (30…40)Тракторные дизели200…300 (20…30)250…400 (25…40)350…550 (35…55)
) Выбирают значение ? и вычисляют значения сил инерции возвратно - поступательно движущихся масс Рj, пользуясь таблицей 2.5., в которой приведены значения выражения cos ? +? cos 2? для для различных значений углов ? поворота коленчатого вала. Результаты рекомендуется вносить в сводную таблицу 2.8 динамического расчета.
Значение ? выбирают исходя из компоновочной схемы: .
Сила инерции возвратно - поступательно движущихся масс, отнесенная к единице площади поршня (1 см2), определяется по формуле:
,
где Fп - площадь поршня, см2; R - радиус кривошипа (R = 0,5 S), м; ? - угловая скорость коленчатого вала, 1/сек; ? - отношения радиуса кривошипа к длине шатуна; ? - угол поворота кривошипа.
Строят развернутую диаграмму для Рj по углу поворота коленчатого вала и графическим суммированием находят кривую суммарной силы , приложенной к оси поршневого пальца
Р? = РГ +Рj
Значения вносят в сводную таблицу 2.8. Пользуясь таблицами 2.5, 2.6, 2.7 геометрических функций определяют значения боковой, тангенциальной и радиальной сил
;
;
Таблица 2.4. Значения выражения для различных ? и ?
? ?0 пквЗнакЗнак? ?0 пкв0+1,3121,2941,2781,2631,2501,233+36010+1,2781,2611,2461,2321,2201,208+35030+1,0221,0131,0050,9980,9910,985+33060+0,3440,3530,3610,3680,3750,381+30080+0,1200,1030,0870,0740,0610,050-28090-0,3120,2940,2780,2630,2500,283-270100-0,4670,4500,4350,4210,4090,397-260120-0,6560,6470,6390,6320,6250,619-240150-0,7100,7190,7270,7340,7410,747-210170-0,6910,7080,7240,7370,7500,761-190180-0,6870,7060,7220,7370,7500,762-180
Таблица 2.5. Значения выражения для различных ? и ?
? ?0 пквЗнакЗнак? ?0 пкв0+0,00000,00000,00000,00000,00000,0000+36010+0,05450,05110,04830,04570,04350,0413-35030+0,15810,14870,14030,13270,12600,1198-33060+0,28110,26340,24730,23410,22180,2107-30080+0,32330,30260,28440,26830,25400,2413-28090+0,32910,30770,28910,27280,25820,2453-270100+0,32330,30260,28440,26830,25400,2413-260120+0,28110,26340,24780,23410,22180,2107-240150+0,15810,14830,14030,13270,12600,1198-210170+0,05450,05110,04830,04570,04350,0413-190180+0,00000,00000,00000,00000,00000,0000-180
Таблица 2.6. Значения выражения для различных ? и ?
? ?0 пквЗнакЗнак? ?0 пкв0+0,0000,0000,0000,0000,0000,000-36010+0,2270,2240,2210,2190,2160,214-35030+0,6370,6290,6220,6150,6090,604-33060+0,0070,9980,9900,9830,9770,971-30080+1,0411,0371,0341,0310,0291,027-28090+1,0001,0001,0001,0001,0001,000-270100+0,9290,9320,9350,9380,9410,943-260120+0,7250,7340,7420,7490,7550,761-240150+0,3630,3710,3790,3850,3910,396-210170+0,1200,1230,1260,1290,1310,133-190180+0,0000,0000,0000,0000,0000,000-180
Таблица 2.7. Сводная таблица динамического расчета
?0 пквРr, кг/см2Рi,
кг/см2,
кг/см2,
кг/см2
кг/см2,
кг/см200+ 0,2300- 0,1
Строят под развернутой диаграммой на отдельных координатных осях диаграммы
, и .
Все силы в данном расчете подсчитываются как удельные силы, отнесенные к 1 см2 площади поршня и строятся в одинаковом масштабе , как и для давления газов.
Пересчет удельных сил в полные силы на данном этапе проекта можно не производить, а ограничить?/p>