Двигатель мощностью Ne=100 кВт для привода генератора
Курсовой проект - Транспорт, логистика
Другие курсовые по предмету Транспорт, логистика
к среднее арифметическое значение переменных давлений; см. рис. 16).
Рис. 14 - Векторная диаграмма давлений на шатунную шейку
Рис. 15 - Векторная диаграмма давлений на шатунный подшипник
Рис. 16 - Развернутая общая диаграмма давлений на шатунные шейку и подшипник
Векторная диаграмма давлений на коренную шейку.
Эта диаграмма, как и диаграмма давлений на шатунную шейку, представляет собой ориентированную относительно коленчатого вала плавную замкнутую кривую, которую описывает своим началом результирующий радиус вектор нагрузки шейки, упирающийся концом в полюс диаграммы, совмещенной с центром шейки, в течение полного цикла изменения нагрузки.
Предполагается, что координатные оси закреплены на рассматриваемой коренной шейке вала, пересечение осей совмещено с центром шейки, ось ординат диаграммы находится в плоскости прилежащего колена с меньшим порядковым номером, положительное направление - от шатунной шейки этого колена, ось абсцисс сонаправлена с направлением касательной силы колена с меньшим порядковым номером. Диаграмму строится на основе схемы расположения кривошипов и значений касательных и радиальных сил, действующих на оба колена. Для расчёта выберем наиболее нагруженную шейку.
Наиболее нагруженной является 2 коренная шейка, расположенная между 2-м и 3-м цилиндрами.
Рис. 17 - Схема расположения кривошипов, касательных и радиальных сил
Вычисление и производится в табличной форме. В графу 1 вносятся значения угла поворота второго кривошипа относительно ВМТ, а в графы 2 и 3 соответственно касательную и радиальную силы, действующие на кривошип 2. В качестве этих сил используются аналогичные силы, относящиеся к первому кривошипу вала. Они переносятся без сдвигов по фазе из вертикальных граф 9 и 10 главной динамической таблицы. В графы 4 и 5 для третьего кривошипа вносятся величины, стоящие в графах 2 и 3 со сдвигом их вниз на 480 (угол поворота вала между вспышками во втором и третьем цилиндрах, определяется порядком работы цилиндров). Далее вычисления производятся в соответствии со структурой вычислений и . Но при данном построении диаграммы учитываются лишь силы давлении газов и силы инерции ПДМ. Для учета центробежных сил НВМ кривошипов и вращающихся масс шатунов, уменьшающих реакции подшипника, необходимо перенести начало координат (полюс диаграммы) из точки О1 в точку О4 (поочередно перенося по осям на величину и соответственно).
Пример расчёта и при ? = 500:
Таблицу вычислений и см. в приложении 3.
Рис. 18 - Векторная диаграмма давлений на коренную шейку
Векторная диаграмма давлений на коренной подшипник.
Диаграмма представляет собой ориентированную относительно корпуса двигателя (и подшипника) плавную замкнутую кривую, которую описывает своим концом результирующий радиус-вектор нагрузки при вращении вокруг полюса диаграммы, совмещенного с центром подшипника, за полный цикл изменения нагрузки. Векторную диаграмму давлений на коренной подшипник строим на основании векторной диаграммы давлений на коренную шейку графическим методом. Начало координат совпадает с центром коренного подшипника, координатные оси жестко закреплены в корпусе двигателя. При повороте кривошипа отсека на угол ?, координатные оси будущей диаграммы давлений на подшипник повернутся относительно осей диаграммы коренной шейки на угол ?, в направлении, противоположном вращению кривошипа.
Рис. 19 - Векторная диаграмма давлений на коренной подшипник
Развернутая общая диаграмма давлений на коренные шейку и подшипник.
Эта диаграмма строится подобно аналогичной диаграмме давлений на шатунную шейку и подшипник и используется для тех же целей.
Также определяется максимальное и среднее удельные давления на подшипник:
; .
Рис. 20 - Развернутая общая диаграмма давлений на коренные шейку и подшипник
4. Анализ уравновешенности двигателя
Определим величины и направления действующих в двигателе неуравновешенных сил инерции и продольных моментов от этих сил исходя из определённой компоновки двигателя. Для анализа уравновешенности применим векторный метод, основанный на понятии динамически эквивалентной модели (ДЭМ), которая строится из продольных и поперечных модулей, составляющих двигатель.
Проектируемый двигатель рассмотрим как композицию одноцилиндровых плоских отсеков. Динамически эквивалентная модель плоского отсека состоит из приведённых сосредоточенных масс mS и mR, деталей КШМ и системы векторов сил инерции, возникающих при движении этих масс.
При вращении массы mR, с угловой скоростью ? возникает центробежная сила
.
Силу инерции, которую развивает поступательно-движущаяся масса mS, представим в виде двух составляющих сил инерции первого и второго порядка.
где и - фиктивные силы первого и второго порядка. Вектор - постоянен по величине, направлен по кривошипу и вращается с угловой скоростью ?, его проекция на ось цилиндра определяет величину и направление вектора реально действующих сил инерции ПДМ первого порядка; - вращается с угловой скоростью 2?, а его проекция на ось цилиндра определяет величину и направление вектора реально действующих сил инерции ПДМ второго порядка.
Построим динамически эквивалентную модель проектируемого двигателя.
Рис. 21 - Схема векторов сил инерции
Рис. 22 - Схема расположения ?/p>