а) Удельная сила, сосредоточенная на оси поршневого пальца, МПа:
(4.13)
б) Удельная нормальная сила, МПа:
(4.14)
в) Удельная сила, действующая вдоль шатуна, МПа:
(4.15)
г) Удельная сила, действующая по радиусу кривошипа, МПа:
(4.16)
д) Удельная тангенциальная сила, МПа:
(4.17)
е) Полная тангенциальная сила, МПа:
(4.18)
Результаты расчетов заносят в таблицу 4.1 и представляют в виде графиков кривых изменения удельных сил pN, pS, pK, pT по углу поворота коленчатого вала j на 1-м листе ватмана формата А1 графической части КП (см. Приложение, рис I), крупным планом графики показаны на рис. 4.2. Рекомендуемые масштабы: Мр=0,05…0,08 МПа/мм (большие значения соответствуют дизелям), Мj=3 о/мм.
Значения тригонометрических функций в формулах (4.14)…(4.17) приведены в таблицах 4.3…4.6.
1) при l<0,25 кривая рj вблизи н.м.т. (180о и 540о) будет более выпуклой; при l=0,25 – прямой и при l>0,25 - вогнутой;
2) в точках, где р=0, остальные силы также должны равняться нулю и кривые этих сил должны проводиться через эти точки; сила рк обращается в ноль и при положении кривошипа (j+b)=90о. Для правильного построения диаграммы силы рк необходимо провести вертикальные штриховые линии из точек пересечения с осью абсцисс диаграммы силы инерции рj;
3) кривые сил рт и рN пересекают ось абцисс и изменяют знак во всех мертвых точках (0о, 180о, 360о и 540о) и в точках, в которых р равна нулю. Следует иметь ввиду, что характер протекания и знак сил рт и рN одинаковы.
Проверка правильности выполнения расчетов по относительной погрешности средней тангенциальной силы за цикл:
(4.19)
где - средняя тангенциальная сила по данным теплового расчета, Н;
- средняя тангенциальная сила, определенная по графику, Н;
где - удельная средняя тангенциальная сила, определенная по площади, заключенной между кривой рт и осью абсцисс (см. рис. 4.2), МПа.
Рассматриваемая площадь может быть найдена путем отдельного построения графика удельной тангенциальной силы на миллиметровой бумаге формата А4 и подсчета занимаемых клеточек. Другой способ нахождения площади – с помощью программной среды Kompas или AutoCad.
Расчеты считаются правильными, если относительная погрешность по формуле (4.19) не превышает 1 %.