Тепловой и динамический расчет двигателя

 

По данным таблицы 3 строим график ускорения поршня.

 

 

 

 

2.2 Динамика кривошипно – шатунного механизма

Схема сил, действующих в кривошипно-шатунном механизме.

2.2.1 Определение массы  возвратно-поступательного движущихся  частей КШМ:

где

- масса поршневого комплекта,  кг;

- масса шатуна, кг.

 и  - собственно конструктивные массы поршневого комплекта и шатуна, кг/м2

 

2.2.2 Определение     силы     инерции     от     возвратно-поступательно  движущихся масс:

где:

- сила инерции от возвратно-поступательно  движущихся масс, Н;

- сила инерции первого порядка,  Н;

- сила инерции второго порядка,  Н.

Данные расчетов сводим в таблицу 4.

Таблица 4. Силы инерции  возвратно-поступательно движущихся масс

0	-10752,2	-2688,05	-13440,25	360
30	-9311,68	-1344,03	-10655,71	330
60	-5376,1	1344,03	-4032,07	300
90	0	2688,05	2688,05	270
120	5376,1	1344,03	6720,13	240
150	9311,68	-1344,03	7967,65	210
180	10752,2	-2688,05	8064,15	180

 

По данным таблицы 4 строим график сил инерции

 

 

 

 

2.2.3 Строим индикаторную  диаграмму, выбираем систему координат  Рх, выбираем масштаб объемов

2.2.4 Выбираем масштаб  давлений

 

2.2.5 Строим политропу  сжатия:

Результаты расчетов сводим в таблицу 5.

Таблица 5. Данные для  построения политропы сжатия

	20	40	60	80	100	120	140	160
	33,1	13	7,4	5	3,7	3	2,3	2

 

По данным таблицы 5 строим политропу сжатия.

2.2.6 Строим политропу расширения:

Результаты расчетов сводим в таблицу 6.

Таблица 6. Данные для  построения политропы расширения

	20	40	60	80	100	120	140	160
	98,7	41,5	25	17,4	13,2	10,5	8,7	7,3

 

По данным таблицы 6 строим политропу расширения.

2.3. Строим развернутую  индикаторную диаграмму 

2.3.1. Перестраиваем график:

 в 

2.3.2. Выбираем систему  координат    за ось абсцисс принимаем :

2.3.3.  Строим полуокружность  на участке 

  

Разбиваем полуокружность на 6 равных частей.

2.3.4. Определяем поправку  Брикса

и откладываем эти  величины от центра окружности вправо.

2.3.5 Из полученного  центра проводим линии параллельные  лучам полуокружности, получаем  точки 1,2,3,4,5,6

2.3.6 Из полученных точек  проводим вертикальные линии до пересечения с индикаторной диаграммой.

2.3.7 Строим развернутую  индикаторную диаграмму в функции  угла поворота.

2.4 Строим диаграмму  сил инерции от возвратно-поступательно  движущихся масс.

2.5 Строим диаграмму  механических усилий.

2.5.1 Строим КШМ, расположенный  горизонтально.

Принимаем радиус кривошипа  г=35мм

Определяем длину шатуна:

Делим окружность на 12 равных частей и строим КШМ в 12 положениях.

3.6.2 Выбираем систему  координат.

За горизонтальную ось принимаем ось цилиндров.

3.6.3 Из центра кривошипа  откладываем значение суммарной  силы при соответствующем значении  угла поворота кривошипа, используя  правило знаков.

3.6.4 Кривую удельных  тангенсальных усилий делим на  количество цилиндров и значение на каждом участке суммируем с соответствующим значением остальных участков и получаем график суммарной тангинсальной силы четырех цилиндрового двигателя.

 

 

3. РАСЧЕТ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ МАХОВИКА

 

3.1 пределим масштаб крутящего момента

где:

- масштаб давлений, МПа/мм;

- площадь поршня, мм2;

- радиус кривошипа, м;

- механический КПД двигателя;

 

3.2 Определяем масштаб угла поворота

 

3.3 Определяем среднее значение крутящего момента в масштабе и его натуральную величину

где:

- положительная площадь, мм²;

- отрицательная площадь, мм²;

-120мм.

 

3.4 пределяем избыточную работу

где:

- избыточная площадь - выше ,мм²

 

3.5 пределяем приведенный момент инерции вращающихся деталей двигателя

где:

- степень неравномерности вращения;

, принимаем 

3.6 Определяем момент инерции маховика

Найденный момент инерции  маховика лежит в пределах