4.3.1 Уравновешивание четырехцилиндрового рядного двигателя
Порядок работы двигателя 1-3-4-2. Кривошип расположен под углом 180º.
Силы инерции первого порядка и их моменты при указанном расположении кривошипов взаимноуравновешивается: ΣРjI=0; ΣМjI=0.
Центробежные силы для всех цилиндров равны и направлены попарно в разные стороны. Равнодействующая этих сил и момент равны нулю: ΣКR=0; ΣМR=0.
Суммарный момент от сил инерци второго порядка также равен нулю: ΣМjII=0.
Силы инерции второго порядка для всех цилиндров равны и направленны в одну сторону.
Для разгрузки коленвала от действия местных центробежных сил применяем противовесы.
В целях разгрузки коренных шеек от местных инерционных сил целесообразно установить противовесы на продолжении щек, прилегающих к ним.
Определяем равнодействующую силу инерции второго порядка:
ΣРjII = 4×РjII= 4×mj×R×, (121)
где mj = 1,612 кг – массы, совершающие возвратно-поступательное движение;
;
w = 346 рад/с – угловая скорость вращения коленчатого вала;
φ = 90º.
ΣРjII = 4×1,612×0,043×
Определяем силу инерции одного противовеса:
Рпр = - 0,5× ΣРjII ×l / l1 , (122)
где l = 116 мм (см. рисунок 5.1)
l1 = 85 мм (см. рисунок 5.1)
Рпр = - 0,5× -8926 ×116 / 85 = 6093 Н.
Масса каждого противовеса:
mпр= Рпр/(), (123)
где ρ = 0,04 м – расстояние центра тяжести общего противовеса от оси коленчатого вала
mпр= 6093 / (0,04 × 3462) = 1,27 кг.
Рис. 5.1. Схема сил инерции действующих в четырехцилиндровом рядном двигателе.
4.3.2 Равномерность крутящего момента и равномерность хода двигателя
Из динамического расчета имеем максимальный крутящий момент Мкр.max=636,1 Н×м; минимальный индикаторный крутящий момент Мкр.min= -104,9 Н×м и средний индикаторный крутящий момент Мкр.ср=243 Н×м.
Определяем равномерность крутящего момента:
m = (Мкр.max– Мкр.min) / Мкр.ср , Н×м ; (124)
m = (636,1-(-104,9)) / 243 = 3,05.
Определяем избыточную работу крутящего момента:
Lизб.=·MM·Mφ΄,Дж , (125)
где Mφ΄–масштаб угла поворота вала на диаграмме Мкр., рад/мм;
Mφ΄= 4 · π / (i·ОА), рад/мм ; (126)
Mφ¢ = 4 · 3,14 / (4·60)= 0,0523 рад/мм.
F¢= 357 мм2 -площадь над прямой среднего крутящего момента;
MM = 16,878 Н· м/мм/
Lизб.= 357 × 16,878 ×0,0523 = 315,1 Дж.
Принимаем коэффициент неравномерности хода двигателя δ=0,01.
Определяем момент инерции движущихся масс двигателя, приведенных к оси коленчатого вала:
Iо = Lизб / (δ· ω2), кг·м2; (127)
Iо = 315,1 / (0,01×3462) = 0,263 кг·м2.
Расчет деталей с целью определения напряжений и деформаций, возникающий при работе двигателя, производится по формулам сопротивления материалов и деталей машин. До настоящего времени большинство из используемых расчетных выражений дают лишь приближенные значения напряжений.
Несоответствие расчетных и фактических данных объясняется различными причинами, основными из которых являются: отсутствие действительной картины распределения напряжений в материале рассчитываемой детали; использование приближенных расчетных схем действия сил и места их приложения; наличие трудно учитываемых знакопеременных нагрузок и невозможность определения их действительных значений; трудность определения условий работы многих деталей двигателя и их термических напряжений; влияние неподдающихся точному расчету упругих колебаний; невозможность точного определения влияния состояния поверхности, качества обработки (механической или термической), размеров детали и т.д. на величину возникающих напряжений.
В связи с этим применяемые методы расчета позволяют получить напряжения и деформации, являющиеся лишь условными величинами и характеризующие только сравнительную напряженность рассчитываемой детали.
... и точки расширения соединяем плавными кривыми. После этого достраиваем процессы газообмена. Полученная индикаторная диаграмма двигателя внутреннего сгорания дизеля MAN изображена на рисунке 14.1. Рисунок 14.1 - Индикаторная диаграмма ДВС MAN. Выводы Результаты расчетов и общепринятые границы изменения расчетных параметров сводим в таблицу. Таблица - Результаты расчетов. НАЗВАНИЕ ...
... 137.1 31.2 217.5 1590 634.3 105.6 29.7 360 1060 582.0 64.60 27.9 630 530 482.5 26.78 25,63 957.1 4. Заключение Первый раздел курсового проекта “Тепловой и динамический расчет двигателя” выполнен в соответствии с заданием на основе методической и учебной технической литературы. Рассчитанные показатели рабочего цикла, работы, размеров, кинематики и динамики проектируемого ...
... (кг.град.) – удельная газовая постоянная для воздуха. (1) Потери давления на впуске. При учете качественной обработки внутренних поверхностей впускных систем для карбюраторного двигателя можно принять β2 + ξВП = 2,8 и ωВП = 95 м/с. β – коэффициент затухания скорости движения заряда в рассматриваемом сечении ...
... из уравнения: (24) где – коэффициент выделения тепла; – низшая теплотворная топлива принимаем = 42,8 МДж/м3. Отсюда: 1.3.13 Давление конца сгорания Давление конца сгорания в двигателе с воспламенением от сжатия определяется: (25) 1.3.14 Степень предварительного расширения Степень предварительного расширения для двигателя с воспламенением от сжатия определяется по ...
0 комментариев