Диаграмма тангенциальных сил и суммарного крутящего
Суммарные силы, действующие на поршень
Для построения суммарной силы .
Суммарные силы инерции переносятся на развернутую по углу поворота индикаторную диаграмму и складываются с силами давления газов . При этом следует учитывать, что силы инерции в конце такта сжатия (ВМТ) направлены в противоположную сторону силам давления газов.
Сила действующая вдоль оси цилиндра может быть разложена на две составляющие:
нормальную силу , перпендикулярную оси цилиндра, и силу , действующую вдоль оси шатуна.
Силу S можно перенести по линии ее действия в центр шатунной шейки кривошипа и разложить на две составляющие:
силу , направленную по радиусу кривошипа, и силу , направленную по касательной к окружности радиуса кривошипа. Сила Т, называемая тангенциальной, на плече r дает крутящий момент
Радиус кривошипа величина постоянная, поэтому крутящий момент для одного цилиндра изменяется по закону изменения тангенциальной силы .
Для определения тангенциальной силы строится схема кривошипного механизма в произвольном масштабе, но с учетом выбранного отношения , рис.5. От центра кривошипа по направлению радиуса кривошипа откладывают отрезок , равный суммарной силе для данного угла поворота коленчатого вала в принятом масштабе сил.
Через точку конца отрезка проводят линю, параллельную оси шатуна, которая отсекает на диаметре, перпендикулярном оси цилиндров отрезок , равный силе .
При положительном значении силы она откладывается на положительном направлении радиуса от центра кривошипа к шатуну. При отрицательном значении силы она откладывается от центра кривошипа в противоположную сторону на продолжении радиуса, независимо от положения кривошипа. Значение силы определяют через каждые 15° поворота коленчатого вала. Все значения силы выше горизонтального диаметра положительные, а ниже - отрицательные.
Кривая одновременно есть кривая изменения крутящего момента для одного цилиндра в масштабе моментов, который определяется по выражению:
где - масштаб моментов, ; - масштаб давления, ; - радиус кривошипа, ; - площадь поршня, .
Кривую суммарного крутящего момента многоцилиндрового двигателя строят путем графического суммирования кривых крутящих моментов отдельных цилиндров, сдвигая одну кривую относительно другой на угол поворота кривошипа между вспышками в отдельных цилиндрах. Для четырехтактных двигателей с равными интервалами между рабочими ходами , где - число цилиндров двигателя (для двухтактных двигателей ).
На суммарной диаграмме четырехтактного двухцилиндрового двигателя наносятся две диаграммы, сдвинутые одна относительно другой на 180°, если порядок работы цилиндров 1-2-0-0 или на 540° при порядке работы 1-0-0-2.
Для проверки правильности графических построений необходимо найти среднее значение суммарного крутящего момента, для чего находятся средняя ордината путем деления избыточной площадки под; кривой моментов на длину абсциссы под ней
мм,
где - суммарная площадка всех участков диаграммы, расположенных над осью абсцисс; - суммарная отрицательная площадка; при числе цилиндров 6 и более отрицательная площадка под осью абсцисс может отсутствовать; - длина диаграммы под суммарной кривой в мм.
Тогда крутящий момент ; здесь - механический к.п.д. двигателя. Крутящий момент двигателя на номинальном режиме определяется по выражение:
; Нм
Расхождения в значениях крутящего момента не должки превышать 5%.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2025) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав!Последнее добавление