Силы, действующие в КШМ

Определяем силу давления газов на днище поршня для положений коленчатого вала, отстоящих друг от друга на 30 град. поворота коленчатого вала в пределах (0…720)⁰ поворота коленчатого вала. За начало отсчета принимаем такое положение кривошипа, когда поршень находится в начале такта впуска.

Силу давления газов на днище поршня определяем по формуле:

(1).

где р_г - индикаторное давление в каждом рассчитываемом положении, определяемое по построенной индикаторной диаграмме.

Результаты расчета заносятся в табл. 3.

Определяем силу инерции от возвратно-поступательно движущихся масс:

(2).

где л = 0,25 — отношение длины кривошипа к длине шатуна.

Масса поступательно движущихся частей кривошипно-шатунного механизма определяется из выражения:

(3).

где доля массы шатуна, отнесенная к возвратно-поступательно движущимся массам.

Значения m_n и m_ш вычисляются:

кг.

кг., где.

м^2, Теперь.

кг.

Угловая скорость кривошипа.

мин^-1 (4).

Радиус кривошипа.

м. (5).

Результаты расчета заносятся в табл. 3.

Находим суммарную силу, действующую в кривошипно-шатунном механизме. Определение этой силы ведем путем алгебраического сложения сил давления газов и сил инерции возвратно-поступательно движущихся масс: (6).

Результаты расчетов заносим в таблицу 3.

Определяем нормальную силу К, направленную по радиусу кривошипа.

(7).

где.

l — длина шатуна.

Определяем тангенциальную силу Т, направленную по касательной к окружности радиуса кривошипа.

(8).

Результаты расчетов К и Т заносим в таблицу 4.

Графики сил Р_{г и Рj строим в одинаковом масштабе и на той же координатной сетке. На основании полученных графиков Рг и Рj на той же координатной сетке и в том же масштабе строим график суммарной силы РУ.}

Определение модуля силы Р_У для различных значений угла ц выполняем путем суммирования в каждой точке ординат графиков и с учетом их знаков и модулей сил Р_{г и Pj из табл. 3.}

Таким же образом строим графики сил Т и К.

Масштабные коэффициенты т_Рг = т_Рj = т_РУ = т_К = т_Т =200 Н/мм.

Результаты расчета сил Р_{г, Рj и РУ}

Таблица 3.

Результаты расчета сил Т и К

Таблица 4.