Силовой анализ кривошипно-шатунного
механизма двигателяСтраница 1
двигатель силовой индикаторный шатунный
Цель силового анализа кривошипно-шатунного механизма (КШМ) состоит в определении сил, действующих в элементах механизма, для последующего расчета их прочности, оценки удельных нагрузок на подшипники и степени неравномерности вращения коленчатого вала.
Методика расчета подробно изложена в конспекте лекций по дисциплине и в учебнике [3]. Методика реализована в компьютерной программе КРУИС.
Исходным материалом расчета являются параметры индикаторной диаграммы (ИД), постоянная КШМ, фазы газораспределения и некоторые общие характеристики двигателя (коэффициент тактности; число цилиндров в двигателе; число цилиндров, работающих на одну шейку коленчатого вала, порядок работы цилиндров, и др.).
В результате расчета динамики программа выдает четыре таблицы, из которых в данном проекте используются только таблицы 1 и 3. В них для каждого углового положения КШМ (в ºп.к.в.) с шагом, заданным в исходных данных, указаны силы, отнесенные к площади поршня (поэтому размерность «сил» – МПа) и действующие на элементы КШМ, включая коленчатый вал.
Первая таблица«Усилия в деталях КШМ» содержит следующие столбцы:
0 – текущее положение КШМ, ºп.к.в.;
1 – давление газов на поршень 
, МПа;
2 – избыточное давление газов на поршень (для Ч-ДВС: 
), МПа;
3 – движущая сила 
, МПа;
4 – нормальная сила 
(или 
), МПа;
5 – сила, действующая по оси шатуна 
, МПа;
6 – «вертикальная» сила, действующая на поршневой палец, МПа;
7 – полное давление в поршневом (головном) подшипнике, МПа;
8 – радиальная составляющая на шатунной шейке, МПа;
9 – тангенциальная составляющая на шатунной шейке, 
, МПа;
10 – полное давление в шатунном подшипнике, МПа;
11 – текущее положение КШМ (дублирование столбца «0»), ºп.к.в.
В третьей таблице«Усилия в коренных шейках коленчатого вала» для каждого расчетного углового положения кривошипа первого цилиндра указаны значения «набегающей» тангенциальной силы, скручивающей коренные шейки коленчатого вала, принадлежащие различным цилиндрам многоцилиндрового двигателя. Номер столбца таблицы означает номер цилиндра, которому соответствует коренная шейка коленчатого вала. Таким образом, в крайнем правом столбце результатов вычислений даны значения суммарной тангенциальной силы 
, МПа, скручивающей последнюю коренную шейку (действующей на выходном фланце двигателя и определяющей его крутящий момент).
С использованием диаграммы и эмпирической зависимости для момента инерции КШМ может быть рассчитана степень неравномерности вращения коленчатого вала.
Исходные данные расчета
Раздел характеристик двигателя
= 4 – тактность двигателя (в используемой программе: = 4 для Ч-ДВС и = 2 для Д-ДВС);
= 6 – число цилиндров двигателя;
=1 – число цилиндров, работающих на одну шатунную шейку коленчатого вала (для рядного двигателя =1, для V-образного =2);
Давление в конце впуска
Давление рa в конце впуска оказывает большое влияние на наполнение цилиндра свежим зарядом. Зависит от аэродинамических потерь во впускной системе, использования наддува, скоростного режима двигателя и ряда других факторов. (1) где - давление в конце впуска; - давление воздуха после компрессора (0, ...
Расчёт нагревания тяговых электрических машин при движении по
участку
Для того чтобы рассчитать нагрев электрической машины, необходимо знать величину тока, протекающего через её в процессе работы. С этой целью строят кривую тока. Для построения кривой тока используем построенную ранее кривую скорости и токовые характеристики заданного тепловоза [1]. Порядок построен ...
Подбор технологического оборудования цеха
Результатом подбора оборудования является ведомость технологического оборудования слесарно-механического цеха (таблица 3). Техника безопасности при проведении работ в слесарно-механическом цехе Перечень опасных и вредных производственных факторов слесарно-механическом цехе сводим в Таблицу 4. Табли ...