Сили і моменти, які діють в кривошипно – шатунному механізмі одноциліндрового двигуна.

2.1. Сили тиску газів. (самостійно)

Сили тиску газів у циліндрі двигуна залежно від ходу поршня визначають за індикаторною діаграмою, побудованою за даними теплового розрахунку.

Силу тиску газів на поршень визначають за формулою

P_г = р_г F_n[H],

де р_г— тиск газів у циліндрі при відповідному положенні поршня, мПа;

F_n — площа поршня, м².

При динамічному розрахунку двигунів частіше користуються графічним зображенням сил, що діють у кривошипно-шатунному механізмі.

2.2. Сили інерції .( самостійно)

Отримана вище двох масова система, що динамічно замінює КШМ, в якій одна маса здійснює

зворотно – поступальний рух, дозволяє достатньо просто визначити сили інерції, що діють на деталі КШМ. Сили інерції,що діють на деталі КШМ, зводимо до двох сил: силі інерції F_j від

зворотно – поступально рухомих мас КШМ і відцентрової сили інерції K_r від обертових мас КШМ.

Сила інерції F_j дорівнює добутку маси на прискорення і діє повздовж осі циліндра. Вона може бути направлена вгору, або вниз відносно осі колінчастого валу. Сила інерції.

F_j = - m_j J_п ,(н)

Підставивши значення прискорення поршня, отримаємо

F_j = - m_j r ² ( cos + cos 2 ),(н), коли (- m_j r ² ) = C

F_j = C ( cos + cos 2 ) = C cos + C cos 2 . Для зручності досліджень силу F_j представимо у вигляді двох сум складових: F_j = F_j_{1 +}F_j₁₁, тоді

Сила інерції першого порядку дорівнює F_j₁ = C cos .

Сила інерції другого порядку дорівнює F_j₁₁ = C cos 2 .

Сили F_j₁і F_j₁₁змінюються по гармонічному закону в залежності від кута повороту кривошипа колін валу. Величину і напрямок цих сил в любий момент часу можливо знайти, шляхом обертання векторів.

Сила F_j₁ визначається, як проекція на вертикальну вісь вектора С, що обертається із кутовою швидкістю ;

Сила F_j₁₁ визначається, як проекція на вертикальну вісь вектора С, що обертається із кутовою швидкістю 2 .

Графічна побудова сил інерції F_j₁і F_j₁₁методом обертання векторів і суми F_j цих сил показано на рис. 16.4.

Рис. 4. Схема для побудови залежності сил інерції F_j від кута повороту кривошипа.

На діаграмі рис. 16.5 а і б видно, що сила інерції першого порядку F_j₁ міняє знак при кутах повороту кривошипа 90^о і 270^о, сила інерції другого порядку F_j₁₁ має позитивне значення при повороті кривошипа від 45^о і 135^оі від 225^о і 315^о при інших положеннях кривошипа сила F_j₁₁

буде негативною.

2.3. Сила інерції обертових мас. (самостійно)

Відцентрова сила інерції обертових мас КШМ К_r, прикладена до центру шатунної шийки колін вала (рис. 16.5. в) постійна по величині і направлена повздовж радіуса кривошипа.

Сила К_r = (m_к+m_ш.к.) r ² = m_r r ², (н), де - m_r = m_к+m_ш.к –маса обертових деталей КШМ.

Рис. 5. Діаграма сил: а - для F_j₁; б - для F_j₁₁; в – для К_r

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Визначення сумарної маси еквівалентної схеми V- подібного КШМ.	\|	Аналітичний вираз сил і моментів.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.005 сек.