орної діаграми
Для побудови розгорнутої індикаторної діаграми використовують півколо (малюнок 1), розташовану під індикаторної діаграмою. Півколо ділимо на 12 рівних частин через 150 повороту колінчастого валу. Отримані на півколі точки 1, 2, 3 і т. д. з'єднують з центром Про 1 . З центру Про 2 проводять промені, паралельні раніше проведеним з центру О1 променям. Через отримані точки 1 ', 2', 3 'й т. д. проводять вертикальні лінії до перетину з кривими індикаторної діаграми. Знайдені точки індикаторної діаграми відповідають поточним значенням тисків при певних кутах повороту колінчастого валу. Розгортають індикаторну діаграму щодо тиску р 0 в діапазоні кута повороту колінчастого валу 0-4 ПЂ . Поточні значення тиску газів р х :
(53)
де - поточне значення тиску по індикаторної діаграмі.
3.2 Сили і моменти, що діють в кривошипно-шатунном механізмі
На малюнку 3 представлені сили діють на КШМ.
В
Рисунок 3 - Сили, які у кривошипно-шатунном механізмі.
На поршневий палець діє сила від тиску газів Р r і сила інерції Р Оі , що викликається зворотно-поступально рухомими масами кривошипно-шатунного механізму
(54)
де - маси КШМ;
- радіус кривошипа, мм;
- кутова швидкість обертання колінчастого валу, з -1 ,
(55)
В
(56)
де - маси поршневої групи, кг ();
- маси шатунної групи, кг ().
В В В
Сумарна сила P t спрямована по осі циліндра
(57)
В
Сила діє по осі шатуна
(58)
В
Сила N спрямована перпендикулярно осі циліндра
(60)
В
Сила, прикладена до центра шатунної шийки, розкладається на дві складові: тангенціальну дотичну Т , діючу по нормалі до радіуса кривошипа, і радіальну Z , спрямовану по радіусу кривошипа.
(61)
(62)
В В
Тангенціальна сила T створює крутний момент двигуна
(63)
В
Радіальна сила Z викликає нагружение корінних підшипників.
Обертові маси кривошипно-шатунного механізму (Неврівноважені маси колінчастого валу і частина маси шатуна) викликають відцентрову силу, яка спрямована по радіусу кривошипа
(64)
В
Якщо прикласти до центру колінчастого вала дві взаємно протилежні сили Рt 'і Рt "(рівні і паралельні силі Рt), утворюється силами Рt 'і Рt "момент, який дорівнює крутному моменту М К двигуна
М R = N * Н =-М К
3.2 Визначення сил інерції від зворотно-поступально рухомих мас кривошипно-шатунного механізму
Сила інерції
(65)
де - сила інерції першого порядку (період зміни дорівнює 2 ПЂ ), МН;
- сила інерції другого порядку (період зміни дорівнює ПЂ ), МН.
(66)
(67)
В В В
При динамічному дослідженні кривошипно-шатунного механізму зручно користуватися питомими силами інерції Р j (МН/м 2 ), віднесеними до площі поршня
(68)
де - площа поршня, м 2 .
(69)
де R - радіус поршня, м.
В В
Сили інерції визначають аналітично або графічно. При виконанні курсової роботи рекомендується використовувати графічний метод визначення.
Для зручності підсумовування сил, діють в кривошипно-шатунном механізмі, графік сил будують в тому ж масштабі Мр , який був прийнятий для побудови індикаторні горизонталь, на ній відкладається відрізок МN , відповідний проводиться ходу S поршня. З точки М вниз в масштабі Мр відкладається (МПа/м 2 ), а з точки N вгору в масштабі Мр відкладається значення (МПа/м 2 ).
(70)
(71)
В В
