рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Определение сил, действующих вдоль оси цилиндра на поршневой палец

Определение сил, действующих вдоль оси цилиндра на поршневой палец - Курсовой Проект, раздел Машиностроение, Курсовое проектирование по тракторам и автомобилям На Поршневой Палец Действуют Силы Давления Газов ...

На поршневой палец действуют силы давления газов и силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс кривошипно-шатунного механизма.

Сила давления газов , кН определяется по формуле:

(5.1)

где - текущее значение давления газов в цилиндре

(определяется по индикаторной диаграмме);

МПа - атмосферное давление при нормальных условиях;

площадь поршня, м,

Силу выражают в функции от угла ° поворота коленчатого вала. Для этого под индикаторной диаграммой строят вспомогательную полуокружность радиусом (рис. 10).

От центра полуокружности (точка О) в сторону НМТ откладывают поправку Бриккса, равную , где R - радиус кривошипа, м, а - отношение радиуса кривошипа к длине шатуна, (таблица 6). Если необходимой марки двигателя в таблице нет, то можно принять для автотракторных двигателей в интервале от 0,23 до 0,30 [2].

 

Таблица 6 - Значения постоянной кривошипно-шатунного механизма для автотракторных двигателей.

Марка двигателя Значение
МеМЗ-965 0,237
МЗМА-412 0,265
ВАЗ-2106 0,295
ЗиЛ-130, ЗиЛ-131, Зил-357 0,257
ЗМЗ-66 0,295
Д-37, Д-144 0,279
СМД-14, СМД-60 0,280
СМД-62 0,274
ЯМЗ-236, ЯМЗ-238, ЯМЗ-240 0,264
ЯМЗ-740, ЯМЗ-743 0,267
Д-240 0,272
А-41, А-0,1 0,264

 

Рис. 10 - Построение графика силы газов в зависимости от угла поворота коленчатого вала

 

Получают точку и из нее проводят лучи под углами

до пересечения с полуокружностью. Точки, полученные на полуокружности, соответствуют определенным углам поворота коленчатого вала. Из этих точек проводят вертикальные линии до пересечения с линиями индикаторной диаграммы и полученные величины давлений подставляют в ранее приведенную формулу. Подсчитанные значения при разных углах поворота коленчатого вала в течение рабочего цикла заносят в таблицу.

Силы давления газов, направленные к оси коленчатого вала, считают положительными, а от коленчатого вала -отрицательными.

В кривошипно-шатунном механизме действуют две силы инерции: сила инерции возвратно-поступательно движущихся масс ; центробежная сила инерции вращающихся масс .

Действующая на поршневой палец сила инерции возвратно-поступательно движущихся масс КШМ может быть представлена в виде суммы сил инерции первого - и второго порядков:

(5.2)

где - сила инерции первого порядка, период изменения которой равен одному обороту коленчатого вала (360° п.к.в.);

- сила инерциивторого порядка, период изменения которой равен 0,5 оборота коленчатоговала (180°п.к.в.).

Таким образом:

,Н (5.3)

Знак « - » показывает, что действие сил инерции противоположно направлению действия ускорения. Сила инерции действует по оси цилиндра. Она положительна, если направлена к оси коленчатого вала, и отрицательна, если от оси.

- масса совершающая возвратно-поступательное движение, кг:

(5.4)

где - масса комплекта поршня, кг;

- часть массы шатуна, совершающая возвратно-поступательное движение,

- масса шатуна, кг.

Значения масс и принимают по данным двигателей прототипов (подсчитывают по чертежам, определяют взвешиванием или другими методами). Для приближенных расчётов можно пользоваться данными, приведёнными в таблице 7.

Центробежная сила инерции , кН, от вращающихся масс определяется по формуле:

(5.5)

где - масса, совершающая вращательное движение,

(5.6)

- часть массы шатуна, совершающая вращательное движение,

.

Значения масс также принимают по данным двигателей прототипов, приведённых в таблице 7.

Центробежная сила инерции Ps всегда постоянна по величине (так как — const), действует по радиусу кривошипа, всегда отрицательна, так как направлена от оси коленчатого вала.

Значения угловых частот вращения коленчатого вала берут при номинальном скоростном режиме двигателя, т.е.:

(5.7)

Таблица 7 - Приближенные значения масс элементов KШM автотракторных двигателей

Элементы KШM Конструктивные массы
Дизели D=80…120мм. Карбюраторные двигатели D=60…100мм.
Поршень () 150…300 80…100
Шатун () 250…400 100…200
Неуравновешенная часть колена вала без противовесов () Стальной кованный вал со сплошными шейками Чугунный литой вал с полыми шейками     200…400   150…300     150…200   100…200

Примечание: большие значения m' относятся к

двигателям с большим диаметром цилиндра.

 

Суммарную силу , действующую на поршень , определяют алгебраическим сложением силы давления газов и силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс :

(5.8)

Суммарная сила направлена по оси цилиндра и приложена к оси поршневого пальца (рис. 11). Воздействие от неё передаётся на стенки цилиндра перпендикулярно его оси и на шатун.

Для определения сил, действующих в деталях кривошипно-шатунного механизма, раскладывают силу на составляющие:

N - нормальную силу, направленную перпендикулярно оси цилиндра и прижимающую поршень к стенке цилиндра:

(5.9)

где - угол отклонения шатуна, связанный с углом поворота коленчатого вала зависимостью:

(5.10)

 

 

Рис. 11 - Силы, действующие в КШМ

Нормальная сила N считается положительной, если создаваемый ею момент направлен противоположно направлению вращения вала двигателя.

S - сила, направленная по оси шатуна, которая сжимает или растягивает шатун. Она считается положительной, если сжимает шатун, и отрицательной, если его растягивает:

(5.11)

После переноса точки приложения силы S к оси шатунной её раскладывают на две составляющие: тангенциальную Т , касательную к окружности и радиальную Z, действующую вдоль кривошипа:

(5.12)

(5.13)

Складывая силы Z и Ps, получают суммарную силу , действующую вдоль кривошипа.

Сложив силы Т и по правилу параллелограмма, получают силу, действующую на шатунную шейку:

(5.14)

Крутящий момент Нм, двигателя данного цилиндра:

(5.15)

Динамический расчёт рекомендуют вести с интервалом = 30, результаты расчётов заносят в таблицы.

По результатам расчётов строят графики рассмотренных выше сил (рис. 12).

Рис. 12 - развёрнутые диаграммы суммарных сил, действующих в кривошипно-шатунном механизме

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Курсовое проектирование по тракторам и автомобилям

Орловский государственный аграрный университет.. Ефимов М А Акимочкин А В.. Курсовое проектирование по тракторам и автомобилям Механизация сельского..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Определение сил, действующих вдоль оси цилиндра на поршневой палец

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Курсовое проектирование по тракторам и автомобилям
Рекомендовано учебно-методическим объединением вузов по агроинженерному образованию в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений по специальностям «Механизация сельск

Количество свежего заряда
В цилиндр карбюраторного двигателя поступает свежий заряд, состоящий из воздуха и топлива, называемый горючей смесью. В дизельном двигателе топливовоздушная смесь приготавливается в камере

Количество отдельных компонентов продуктов сгорания
Сгорание в дизелях происходит при 1 на всех режимах работы [I] На основе расчёта реакций сгорания находим число кмолей углекислого

Плотность заряда на впуске
Плотность заряда на впуске ,определяется по формуле: (1.15) где

Коэффициент остаточных газов
В камере сгорания остаётся не вытесняемая поршнем чаек, продуктов сгорания - Mr, называемых остаточными газами. Отношение числа киломолей остаточных газов Mr, оставшихся в цилиндре от пред

Коэффициент наполнения
Коэффициент наполнения представляет собой отношение действительного количества свежего заряда, поступившего в цилиндр в процессе впуска, к т

Показатель политропы сжатия
При сжатии воздуха температура деталей остаётся примерно неизменной. Воздух в начале сжатия имеет температуру меньшую, чем окружающие поверхности, а затем его температура за счёт сжатия становится

Температура в конце сжатия
Расчёт температуры в конце сжатия Тс, К, ведут по уравнению политропического процесса:

Число киломолей газов в конце сжатия до сгорания
Смесь газов в начале сжатия состоит из киломолей свежего заряда и киломолей остаточных газов

Количество теплоты, передаваемое газам при сгорании одного килограмма топлива
Определение количества теплоты, потерянное вследствие химической неполноты сгорания топлива при <1:

Максимальная температура сгорания
Максимальную температуру сгорания, К, определяют из уравнения сгорания: • для карбюраторных двигателей:

Максимальное давление сгорания
Максимальное давление сгорания , МПа, для дизельных двигателей определяется по формуле:

Показатель политропы расширения
Подобно процессу сжатия, процесс расширения протекает по политропе с переменным показателем. В расчётах параметров конца процесса р

Проверка ранее принятых параметров процесса выпуска
(1.52) При расхождении расчёт, необходимо

Выбор масштаба и расположение характерных точек на диаграмме
Диаграмма строится на миллиметровой бумаге в координатах P — V. Масштаб рекомендуется выбирать таким образом, чтобы высота диаграммы была в 1,2... 1,7 раза выше её основания. Определение в

Построение линии сжатия и линии расширения
Промежуточные точки кривых сжатия и расширения определяются из условия, что каждому значению на оси абсцисс соответствует следующее значение

Теоретическое среднее индикаторное давление
Среднее индикаторное давление, МПа, - это значение условного постоянного давления в цилиндре двигателя, при котором работа, произведённая ра

Индикаторная мощность
Работа, совершаемая газами внутри цилиндров в единицу времени, или мощность, соответствующая индикаторной работе цикла, называется индикаторной мощностью Ni, кВт.

Давление механических потерь
Давление механических потерь является условным давлением, подобно среднему индикаторному. Оно совершает за один ход поршня работу, равную сумме работ; совершаемой за один цикл дизеля всеми силами т

Ход поршня
(1.84) Полученные значения S и D округляют до целых чисел с цифрой ноль или пять на конце. Результаты расчётов индикаторн

Определение текущих значений часового расхода топлива
Имея значения эффективного удельного расхода топлива определяем текущие значения часового расхода топлива, кг/ч, по формуле:

Построение характеристик в функции от эффективной мощности и крутящего момента двигателя
На характеристике в функции от эффективной мощности наносятся кривые , ,

Тепловой баланс двигателя
При работе двигателя только часть теплоты, подведенной с топливом, используется для совершения полезной работы, остальная часть теплоты составляет тепловые потери. Распределение теплоты, полученной

Кинематический расчет кривошипно-шатунного механизма
Основная задача кинематического расчёта состоит в определении закона движения поршня и шатуна. При рассмотрении кинематики кривошипного механизма в расчёте делается допущение, что вращение

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги