Аналітичний вираз сил і моментів.

Сумарні сили і моменти, що діють в КШМ одноциліндрового двигуна.

Повну уяву об умовах, що діють в елементах КШМ, можливо отримати в наслідок розгляду разом сили тиску газів та сил інерції рухомих мас у розрахунковому режимі.

Вихідною силою є сумарна сила F , що діє на поршень, яка являє собою векторну суму сил F_гі F_j:

F = F_г+ F_j

Рис. 6. Схема сил, які діють в КШМ одноциліндрового двигуна.

Сумарна сила F змінна по велечині і напрямку в залежності від кута повороту кривошипа може бути направлена до осі колінчастого валу або від неї. Сумарну силу F що діє повздовж осі циліндра ( рис. 6. ) розкладаємо на дві складових: силу N, перпендикуляра до стінки циліндра, і силу S, яка направлена повздовж осі шатуна. Сила N – бічна сила – притискає поршень о стінки циліндра і обумовлює знос їх поверхонь. Сила S стискає, або розтискає шатун.

Перенесемо силу S по напрямку дії в центр шатунної шийки, позначивши S^′, та розкладемо на дві складові: нормальну ( радіальну ) силу К, що направлена повздовж радіуса кривошипа,

К = S cos ( + ) , (н)

І тангенціальну силу Т′, дотичну до кола, яке описує радіус кривошипа,

Т = S sin( + ) , (н)

Для подальшого дослідження динаміки КШМ нормальну силу перенесемо по лінії дії в центр корінної шийки і позначимо К′ . Одночасно до центру вала прикладемо дві взаємно протилежних сили Т′ і Т′′, рівні по величині і паралельні по напрямку тангенціальній силі Т. Сили Т і Т′′ утворюють пару сил на плечі r, які замінюють крутним моментом -М_кр

Крутний момент дорівнює : М_кр= Тr, (н м)

Сили К′ і Т′ складемо і отримаємо результуючу S′′ рівну по величині і напрямку силі S, діючій по осі шатуна. Сила S′′ навантажує корінні підшипники колінчастого валу.

Силу S′′ також розкладаємо на дві складові : N′ і F′ перша N′ діє перпендикулярно осі циліндра, а друга по осі циліндра F′ . Сили N і N′ на плечі h утворюють перевертальний момент :

М_пр= - N h = - М_{кр ,}перевертальний момент сприймають опори двигуна. Крім цього в КШМ діє відцентрова сила інерції К_r , яка діє по осі кривошипа від осі колін вала.

Рис. 7. Графіки сил, які діють у КШМ.а ,1- сила тиску газів F_г;а,2 – сумарна сила;б - сила інерції F_j; в - нормальна сила N; г – сила К; д – крутний момент М_кр( Т ).

N = F tg , (н) S = F /cos , (Н)

К = S cos ( + ) = F cos ( + )/ cos , (Н)

Т = S sin( + ) = F sin( + )/ cos , (Н)

М_кр= Тr, (н м)

2.6. Сили, які діють на шийки колінчастого валу.(самостійно)

На шатунну шийку діють сила S і відцентрова сила Кr ш.к., яка виникає при обертанні маси шатуна.

Сила Кr ш.к є складовою відцентрової сили К_r

К_r = (m_к. + m_ш.к.)r ² = m_к.r ² + m_ш.кr ² = + , (н)

Результуюча сила, яка діє на шатунну шийку, визначається , як векторна сума сил S і

= +

Результуюча прикладена до корінної шийки повно опорного валу знаходять графічним складанням

сил, які передаються від двох суміжних колін :

= 0,5( _i_-1+ _i) = 0,5 ( + ) + 0,5( + )

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Сили і моменти, які діють в кривошипно – шатунному механізмі одноциліндрового двигуна.	\|	Сили і моменти, які викликають не зрівноваженість ДВЗ

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.005 сек.