частина шатуна бере участь в обертальному русі.
При виконанні динамічного розрахунку двигуна, для наближеного визначення значення, можна використовувати конструктивну масу:
Для високооборотних чотиритактних двигунів приймаємо
Тоді
Після цього визначаємо питому силу інерції поступально рухомих мас:
, МПа
За цією формулою через кожні 30 0 кута повороту кривошипа визначаємо значення і заносимо в таблицю 3. Будуємо графік сил інерції методом дотичних. Відкладаємо відрізок АВ, відповідний робочому об'єму і ходу поршня. З точок А і В, відповідно масштабу тиску, вгору і вниз проводимо перпендикулярно відрізки АЕ і НД
АЕ=мм
BC=мм
DF=мм
Сумарна сила (Р), що діє в кривошипно-шатунном механізмі, визначається алгебраїчним складанням сил тиску газів і сил інерції поступально рухомих мас:
Графічно криву питомих сумарних сил (Р) будують за допомогою діаграм
Значення сумарної сили Р теж заносяться в таблицю 3
Сумарна сила Р, як і сили спрямована по осі циліндра і прикладена осі поршневого пальця. Нормальна, радіальна і тангенціальна сили. Вплив від сумарної сили Р передається на стінки циліндра перпендикулярно його осі і на шатун у напрямку його осі. Сила, що діє перпендикулярно осі циліндра, називається нормальною силою і сприймається стінками циліндра:
Нормальна сила вважається позитивною, якщо створюваний нею момент щодо осі колінчастого валу спрямований протилежно напрямку обертання валу двигуна.
Сила, що діє уздовж шатуна, впливає на нього і далі передається кривошипа. Вона вважається позитивною, якщо стискає шатун, і негативною, якщо його розтягує:
кН
Від дії сили на шатун виникають дві складові сили:
Радіальна сила, спрямована по радіусу кривошипа
, кН
і тангенціальна сила, спрямована по дотичній до кола радіуса кривошипа
, кН
Сила Z вважається позитивною, якщо вона стискає щоки коліна. Сілат приймається позитивною, якщо напрямок створюваного нею моменту збігається з напрямком обертання колінчастого валу.
Сумарна сила у вищевказаних формулах є повною силою, яка визначається наступним виразом:
де питома сумарна сила, МПа; площа поршня, м 2.
Чисельні значення тригонометричних функцій, що входять у формули розрахунку сил залежно від? для різних вибираються з спеціальних таблиць і заносяться в таблицю 3.
Моменти, діють в кривошипно-шатунном механізмі.
Нормальна і дотична сили створюють моменти в кривошипно-шатунном механізмі.
Момент, створюваний нормальна силою, визначається за формулою:
кН м
де - відстань від нормальної сили до осі колінчастого валу.
Обертаючий момент, створюваний тангенціальною силою для одного циліндра визначається за наступною формулою:
кН м
Масштаб крутного моменту визначається за наступною формулою:
мм/(кН м)
де - масштаб тангенціального тиску і визначається за наступною формулою:
Побудова графіка сумарного крутного моменту двигуна.
Крутний момент, кН м, що розвивається одним циліндром двигуна в будь-який момент часу, прямо пропорційний тангенціальною силі і дорівнює:
кН м
Тому крива зміни сили є також і кривою зміни, але в масштабі.
Для побудови кривої сумарного крутного моменту багатоциліндрового двигуна необхідно графічно підсумовувати криві моментів кожного циліндра, зрушуючи одну криву щодо іншої на кут повороту кривошипа між спалахами.
При рівних інтервалах між спалахами в циліндрах двигуна побудова кривої () проводиться в такій послідовності: графік (при відповідному виборі масштабу) розбивається на число ділянок, рівне числу циліндрів двигуна: всі ділянки поєднуються на новій координатній сітці довжиною і сумуються. Для двотактного двигуна кут град, дорівнює:
Результуюча крива показує зміну сумарного індикаторного крутного моменту двигуна в залежності від кута повороту...
