Студопедия
Новини освіти і науки:
МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах


РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання


ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ"


ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ


Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків


Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні


Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах


Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами


ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ


ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів



Контакти
 


Тлумачний словник






Кінематичний розрахунок КШМ

Визначення переміщення, швидкості та прискорення поршня від кута повороту кривошипа.

План заняття.

Заняття № 8. Кінематика кривошипно-шатунного механізму.

1. Типи кривошипно-шатунних механізмів, основні поняття і позначення ( самостійно )

 

1. Типи кривошипно-шатунних механізмів, основні поняття і позначення ( самостійно )

У практиці конструювання поршневих двигунів внутрішнього згоряння застосовують такі типи кривошипно-шатунних механізмів (КШМ):

а) центральний (аксіальний), в якому вісь циліндра і колінчастого вала лежать в одній площині (рис.1,а);

 

 

 

Рис.1. Схеми кривошипно-шатунних механізмів

 

б) дезаксіальний (рис.1,б), в якому вісь циліндра зміщена відносно осі колінчастого вала на деяку величину е , яка називається дезаксажем і не перевищує 10 % величини ходу поршня.

При використанні дезаксіального КШМ є такі переваги:

- збільшується відстань між колінчастим і розподільним валами, а тому збільшується простір для переміщення нижньої головки шатуна;

- перерозподіляється навантаження на ході розширення і стиску, що дозволяє рівномірно зношуватися циліндрам двигуна;

- при однакових радіусах кривошипа до довжини шатуна зростає хід поршня, що забезпечує менше утворення токсичних складових у відпрацьованих газах;

- підвищується при інших рівних умовах робочий об’єм циліндрів двигуна і відповідно потужність.

в) кривошипно-шатунні механізми V- подібних двигунів, в яких нижні головки шатунів можуть безпосередньо з'єднуватися з шатунною шийкою колінчастого вала (рис.15.1,в) або один шатун, який називається причіпним, може приєднуватися до нижньої головки другого шатуна (рис.1,г).

Різновидом центрального КШМ є механізм зі зміщенням (1,5...2 мм) осі поршневого пальця відносно осі циліндра проти напрямку обертання колінчастого вала. Більш докладно розглянемо схему центрального кривошипно-шатунного механізму (рис.15.2), який в нинішній час найбільш поширений в автомобільних двигунах. На цій схемі приведені основні позначення:

 

Рис.2. Схема центрального КШМ

 

А - вісь поршневого пальця; В - вісь шатунної шийки; О - вісь колінчастого вала;

А' - верхня мертва точка; А" - нижня мертва точка; Sx - поточне переміщення поршня;

- кут повороту кривошипа (ОВ), який відраховується від осі циліндра (А'О) в напрямку обертання колінчастого вала за годинниковою стрілкою;

- кут відхилення осі шатуна (АВ) від осі циліндра;

- кутова швидкість обертання колінчастого вала;

R = ОВ - радіус кривошипа;

S =2R - хід поршня; Lш= АВ - довжина шатуна.

- відношення радіуса кривошипа до довжини шатуна - величина, яка характеризує геометричні розміри КШМ(0,24…0,31).

 

Кінематичний розрахунок КШМ зводиться до визначення переміщення, швидкості та прискорення поршня. При цьому приймається, що колінчастий вал абсолютно жорсткий і його обертання проходить з постійною кутовою швидкістю

. Хв-1

де n - частота обертання колінчастого вала, Хв-1 .

Переміщення поршня двигуна з центральним КШМ можна визначити за наступною залежністю:

Sx = АО – А1 О = ( R+L) – (Rcos +L cos ), використавши теорему синусів і біном Ньютона

після математичних перетворень, отримаємо:

Sx = R [(l-cos ) + (l-cos2 )], м. (15.1)

Переміщення поршня можливо представити, як суму двох гармонічних переміщень першого і другого порядку: Sx = Х = Х1 + Х2

Х1 = R(1- cos ) – переміщення поршня при нескінченно довгому шатуні ( Lш= ∞, коли = 0);

Х2 = R (1- cos2 ) – поправка до переміщення поршня першого порядку на кінцеву довжину шатуна.

За цим рівнянням можна побудувати графік переміщення поршня (рис.15.3,а), з цього графіка видно, що при повороті кривошипа на кут від 0о до 90о поршень проходить шлях більший, ніж при повороті кривошипа на кут від 90о до 180о. Це пояснюється тим, що поршень рухається під дією переміщення кривошипа і відхилення шатуна. При цьому, якщо до 90о ці переміщення додаються, то після 90о вони від’ємні.

Розрізняють середню і миттєву швидкість поршня:

Середня швидкість поршня Vп. с. = , м/с (10…15 м/с) (15.2)

Миттєву швидкість поршня, або швидкість в будь-який заданий момент часу, можна визначити як першу похідну від переміщення за часом:

Vп =

Щоб знайти залежність швидкості поршня від кута поворота кривошипа права частина виразу множиться і ділиться на d

Vп = ; де - зміна кута повороту кривошипа за часом, що являє собою кутову швидкість, тобто = ; тому Vп =

Продиференціювавши рівняння переміщення поршня за кутом повороту кривошипа отримаємо:

Vп = R (sin +0.5 sin2 ) , м/с. (15.3).

За цим рівнянням можна побудувати графік швидкості поршня (рис.3,б)

Аналогічно переміщенню поршня швидкість поршня можливо представити сумою двох гармонічних складових першого і другого порядку

Vп1 = R sin - швидкість поршня при нескінченно довгому шатуні ( Lш= ∞, коли = 0);

Vп2 = R 0.5 sin2 – поправка до швидкості поршня першого порядку на кінцеву довжину шатуна.

Максимальне значення швидкості поршня досягається при куті повороту кривошипа менше 90о , а при русі в зворотному напрямку – при куті більше 270о, значення кутів залежить від .

 

 

 


Читайте також:

  1. Автоматичний розрахунок суми проведення.
  2. Аеродинамічний розрахунок
  3. Аеродинамічний розрахунок ротора вітроустановки
  4. Аналітичний розрахунок завантаження горловин
  5. Аналітичний розрахунок сумарного завантаження типових перетинань
  6. Види норм праці, їх розрахунок
  7. Вплив характеру кола на криву струму при несинусоїдній напрузі /розрахунок найпростіших кіл
  8. Гідравлічний розрахунок
  9. Гідравлічний розрахунок малих мостів
  10. Гідравлічний розрахунок сифонів
  11. Графічний розрахунок режиму роботи ПСН
  12. Графоаналітичний розрахунок витрат тепла і повітря на сушіння.




Переглядів: 2167

<== попередня сторінка | наступна сторінка ==>
Регулювальні характеристики | Сумарні сили і моменти, що діють в КШМ одноциліндрового двигуна

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

 

© studopedia.com.ua При використанні або копіюванні матеріалів пряме посилання на сайт обов'язкове.


Генерація сторінки за: 0.052 сек.