Построение диаграммы касательных усилий для одного цилиндра в зависимости от угла поворота кривошипа коленчатого вала

    Расчет и построение начинаем с выбора масштаба. Масштаб по оси ординат остается прежним, как и в предыдущих построениях, а масштаб по оси абсцисс целесообразно принять 1⁰_пкв = 1 мм.

    В этом случае длина диаграммы будет равна 720 мм и, кроме того, такой масштаб очень удобен при вычерчивании диаграммы на миллиметровой бумаге.

    Величины ординат касательной силы Т 1м² площади поршня определяется по формуле

    Т = Р _д *  МН/м², где:                                                (55)

φ – мгновенное значение поворота угла кривошипа

β – угол между осью цилиндра и осью шатуна

Р _д – величина движущей силы при данном мгновенном значении угла

φ⁰ – МН/м²

    Указанное определение ординат Т производится через каждые 15⁰_пкв от 0⁰ до 720⁰ с учетом знака движущей силы Р _д.

    Значение функции  для принятой величины λ с интервалом φ = 5⁰_пкв можно взять из таблицы № 34 [19].

    Подсчет ординат Т удобно производить в табличной форме

Таблица 17

φ0	Р д (мм)		Т = Р д *   (мм)
00
150
300
.
.
7050
7200

    За один рабочий цикл касательная сила достигает один раз своего максимального значения. В 4-х тактных двигателях Т_МАХ обычно имеет место при φ= (375  390)⁰_пкв

    Чтобы определить величину φ⁰_т=мах и Т_мах  необходимо ввести подсчет ординат Т через 1⁰ в интервале φ⁰ = (375  390)⁰_пкв

    В этом случае пользоваться таблицей приложения нельзя, поэтому задаемся значениями φ⁰ в вышеуказанном интервале и определяем по формуле:

β = arcsin (λ * cos φ)

Значение β (), а затем вычисляем функцию

    После определения Т_max и φ⁰_tmax подсчет ординат снова продолжаем 15⁰.

Таблица № 34 [19]                     Значения

φ0	λ												Знак	φ0
0	+	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	-	360
5	+	0,111	0,111	0,111	0,110	0,109	0,109	0,108	0,108	0,107	….	….	-	355
10	+	0,222	0,221	0,220	0,219	0,217	0,216	0,215	0,214	0,213	0,213	….	-	350
15	+	0,330	0,328	0,326	0,324	0,323	0,322	0,320	0,318	0,317	…	0,316	-	345
20	+	0,434	0,432	0,429	0,427	0,425	0,423	0,421	0,419	0,417	0,415	….	-	340
25	+	0,532	0,530	0,527	0,524	0,521	0,519	0,516	0,514	0,512	….	….	-	335
30	+	0,625	0,621	0,618	0,615	0,612	0,609	0,606	0,604	0,598	0,599	0,596	-	330
35	+	0,710	0,706	0,702	0,699	0,695	0,692	0,689	0,686	0,684	….	….	-	325
40	+	0,786	0,782	0,778	0,774	0,771	0,767	0,764	0,761	0,758	0,756	…	-	320
45	+	0,853	0,849	0,845	0,841	0,837	0,834	0,831	0,828	0,825	….	0,819	-	315
50	+	0,910	0,906	0,902	0,898	0,895	0,891	0,888	0,885	0,882	0,880	….	-	310
55	+	0,957	0,953	0,943	0,946	0,942	0,939	0,936	0,933	0,930	….	….	-	305
60	+	0,994	0,990	0,986	0,983	0,980	0,977	0,974	0,971	0,96	0,966	0,964	-	300
65	+	1,020	1,016	1,013	1,010	1,007	1,004	1,002	0,999	0,997	….	….	-	295
70	+	1,035	1,032	1,029	1,027	1,025	1,022	1,020	1,018	1,016	1,015	…	-	290
75	+	1,040	1,038	1,036	1,034	1,032	1,030	1,029	1,027	1,025	….	1,023	-	285
80	+	1,036	1,034	1,033	1,031	1,030	1,029	1,028	1,026	1,025	1,025	….	-	280
85	+	1,022	1,021	1,021	1,020	1,019	1,018	1,018	1,017	1,016	….	….	-	275
90	+	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000	-	270
95	+	0,970	0,971	0,972	0,972	0,973	0,974	0,974	0,975	0,975	….	….	-	265
100	+	0,934	0,935	0,937	0,938	0,939	0,941	0,942	0,943	0,944	0,945	….	-	260
105	+	0,892	0,894	0,896	0,898	0,898	0,902	0,903	0,905	0,906	…	0,910	-	255
110	+	0,844	0,847	0,849	0,852	0,855	0,857	0,859	0,861	0,863	0,865	….	-	250
115	+	0,793	0,796	0,799	0,802	0,805	0,808	0,810	0,813	0,815	….	….	-	245
120	+	0,738	0,742	0,746	0,749	0,752	0,755	0,758	0,761	0,763	0,766	0,767	-	240
125	+	0,681	0,685	0,689	0,692	0,696	0,699	0,702	0,705	0,708	….	….	-	235
130	+	0,622	0,626	0,630	0,634	0,637	0,641	0,644	0,646	0,649	0,653	….	-	230
135	+	0,561	0,564	0,569	0,573	0,577	0,580	0,583	0,586	0,589	….	0,595	-	225
140	+	0,499	0,504	0,508	0,511	0,515	0,518	0,521	0,524	0,527	0,530	….	-	220
145	+	0,437	0,441	0,445	0,448	0,492	0,455	0,458	0,461	0,464	….	….	-	215
150	+	0,375	0,378	0,382	0,385	0,388	0,391	0,393	0,396	0,396	0,401	0,404	-	210
155	+	0,312	0,315	0,318	0,321	0,324	0,326	0,329	0,331	0,333	….	….	-	205
160	+	0,250	0,252	0,255	0,257	0,259	0,261	0,263	0,265	0,267	0,269	….	-	200
165	+	0,187	0,189	0,191	0,193	0,195	0,196	0,198	0,199	0,201	….	0,203	-	195
170	+	0,125	0,126	0,127	0,128	0,130	0,131	0,132	0,133	0,134	0,135	….	-	190
175	+	0,062	0,063	0,064	0,064	0,065	0,065	0,066	0,066	0,067	….	….	-	185
180	+	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	-	180

    Диаграмма касательных усилий для одного цилиндра четырехтактного двигателя представлена на рис. 3.