КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Кинематические характеристики
В современных судовых ДВС для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала наиболее часто применяют центральный кривошипно-шатунный механизм (КШМ). Его особенность состоит в том, что ось цилиндра пересекает ось вращения коленчатого вала. Схема центрального КШМ тронкового двигателя показана на рис. 3.4, где – длина шатуна и – радиус кривошипа.
Рис. 3.4. Центральный кривошипно-шатунный механизм
Отношение называется постоянной КШМ; для современных дизелей . Путь, пройденный поршнем при повороте кривошипа на угол φ,
.
Скорость поршня равна
,
ускорение поршня
,
где – радиус кривошипа, м; – угловая скорость вращения коленчатого вала; S, λ, n – по каталогам двигателей. Зависимости x, c, j от угла поворота коленчатого вала φ определяются за один оборот вала через каждые 150, представлены в приложениях 1-3 и графически на рис. 3.5.
Рис. 3.5. Кривые путей, скоростей и ускорений поршня
Средняя скорость поршня в м/с
.
Удобно для построения индикаторной диаграммы и последующих динамических расчетов все вычисления свести в таблицу, составленную по форме таблицы 3.1. В нее заносим следующие значения: столбец 1 – углы φ поворота коленчатого вала от 00 до 1800 через каждые 150; столбец 2 – перемещения поршня S; столбец 3 - произведение , т.е. данные столбца 2 умножают на Fn; столбец 4 – текущей объем цилиндра V, вычисленный по выражению (3.29) как сумма Vc с данными столбца 3; очевидно, что при , а при ; Таблица 3.1 – Расчет политроп сжатия и расширения
столбец 5 – отношения , при этом для двухтактного двигателя ограничиваются только значением ; для четырехтактного двигателя это отношение соблюдается при всех φ; столбец 6 – , где n 1 – принятый в расчете средний показатель политропы сжатия; отношение объемов - вычислено в столбце 5; столбец 7 – текущее давление p на линии сжатия, получаемое по формуле (3.27) путем перемножения давления pa на данные столбца 6; столбец 8 – отношения , где V берем из столбца 4, а Vz определен при расчете рабочего цикла; очевидно (см. рис. 3.3), что необходимо ограничиться только , а значение ; столбец 9 – , где n 2 – принятый в расчете средний показатель политропы расширения; отношение объемов вычислено в столбце 8; столбец 10 – текущее давление p на линии расширения, получаемое по формуле (3.28) путем деления давления pz на данные столбца 9. При заполнении таблицы 3.1 необходимо учесть следующие очевидные положения, вытекающие из рисунка: если φ = 0 (в.м.т. или в.о.м.т.), то в столбце 7 давление ; если , то в столбце 10 давление ; для двухтактного двигателя при давление , а для четырехтактного это соотношение соблюдается только при φ = 1800 (н.м.т.). По значениям объемов V (столбец 4) и давлений p (столбец 7) строим линию сжатия индикаторной диаграммы, а по данным столбцов 4 и 10 – линию расширения. По индикаторной диаграмме (рисунок 3.6) определяют среднее теоретическое индикаторное давление [10].
а) б)
Рис. 3.6. К определению среднего теоретического индикаторного давления
Площадь внутри теоретической индикаторной диаграммы дизеля, построенной в координатах pV, представляет собой в некотором масштабе теоретическую работу , совершаемую газами внутри цилиндра за один цикл. Работа совершается переменным давлением. Для удобства вычислений вводится понятие среднего теоретического индикаторного давления газа , под которым понимают условное среднее постоянное давление в цилиндре, действующее на поршень в течение одного его рабочего хода и совершающего ту же работу . Другими словами, если площадь индикаторной диаграммы заменить равновеликой площадью прямоугольника, построенного на основании Vs, то высота этого прямоугольника и будет представлять собой в некотором масштабе (3.6, а):
.
Среднее теоретическое индикаторное давление можно определить, используя теоретическую диаграмму цикла. При помощи планиметра или другим способом определяют площадь диаграммы F мм2. Затем, разделив площадь на длину диаграммы l (мм) (), получают значение в масштабе ординат . Зная масштаб давления b, находят . При отсутствии планиметра площадь F можно определить приближенно методом средних ординат. Длину диаграммы делят на 10 частей (см. рис. 3.6, б), затем условно принимают, что ординаты давлений , заключенные внутри контура индикаторной диаграммы и расположенные посредине длины между вертикальными границами участка, постоянны для каждого отдельного участка. Тогда находят по выражению
.
Среднее индикаторное давление действительного цикла определяют с учетом коэффициента полноты диаграммы φ для четырехтактного дизеля
,
для двухтактного дизеля
.
Дата добавления: 2015-04-24; Просмотров: 639; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |