Динамический Расчет кривошипно-шатунного механизма
Удельные массы (таблица А.11) для различных элементов КШМ находятся методом линейной интерполяции, например, для дизеля с расчетным диаметром D = 100 мм m’ш = 100×250/80 (формула в электронных таблицах +d75×1000×250/80 - здесь d75 - адрес расчетного диаметра в м). При такой записи в случае изменения диаметра массы пересчитываются автоматически.
Таблица А.11 - Конструктивные массы элементов КШМ
| Элементы КШМ | Удельные массы mi’, кг/м2 | ||
| Карб. двигатель (D = 60...120 мм) | Дизель (D = 80...150 мм) | Массы mi, кг | |
| Поршневая группа: алюминиевый поршень чугунный поршень | 80...160 150...260 | 150...380 250...480 | mп = mп’·Fп |
| Шатун | 100...220 | 250...480 | mш = mш’·Fп |
| Неуравновешенная часть одного колена вала: стальной вал чугунный вал | 150...220 100...220 | 200...480 150...380 | mк = mк’·Fп |
Для нахождения текущих значений индикаторного момента Мi многоцилиндрового двигателя вначале рассчитывается и строится диаграмма суммарной тангенциальной силы Тсум для всего двигателя (для всех цилиндров) на основе функции Т = f (a). Для рядного двигателя это делается так. Находится угловой интервал (по a), на котором будет строиться кривая суммарной тангенциальной силы: 720/i, где i - число цилиндров. При i = 4 получаем 180o. Далее суммируем (графическим или табличным способом) на определенном угловом интервале (180о) все участки (количество участков равно числу цилиндров i) кривой Т, например, в ячейке электронной таблицы записываем +d100+d118+d136+d154 - Enter - формулу размножаем до 180о. Здесь d100, d118, d136 и d154 - адреса ячеек силы Т, соответственно, при 0о, 180о, 360о и 540о (шаг угла a равен 10о). Получаем зависимость Тсум = f(a). Находим Мi = R·Тсум. Дальнейший расчет понятен из основного текста.
Если двигатель V - образный, то вначале строится суммарная тангенциальная сила для 2-х цилиндров Т2, работающих на одну шатунную шейку. При угле развала в 90о суммирование силы Т для двух цилиндров: d100+d109 -Enter - размножаем до 720о. Здесь d100, d109 - адреса ячеек силы Т, соответственно, при 0о, 90о. Курсор устанавливаем на ячейку d163 и корректируем формулу на участке 630о - 720о: +d163+d100-Enter и снова размножаем до 720о. Для получения суммарной тангенциальной силы Тсум двигателя складываем участки силы Т2 на интервале 2·720/i и далее по вышеописанной методике. При проверке правильности расчетов значения ординат Тi и Mi при заданном угле поворота кривошипа a берутся по соответствующим электронным таблицам. Расхождение величин Тсрг и Тсра ± 5%. Та же погрешность принимается при сравнении расчетной и заданной эффективной мощности Ne.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ И МАССЫ МАХОВИКА
Этот подраздел можно выполнить после выполнения 6 и 7 разделов, когда многие параметры уже определены.
Таблица А.12 - Расчет частот вращения двигателя
| nн, мин-1 | nМкмах,, мин-1 | nхмах, мин-1 | nминд, мин-1 | wi, 1/c |
| по прототипу ДВС | 0,6...0,7· nн | 1,06...1,08· nн | nМкмах - (200...300) | p·ni/30 |