Равномерность крутящего моментаи равномерность хода двигателя

Равномерность крутящего момента

(А^жрдмх—A^xpjnm)/-A/*pxp=[650—(—360)]/127,3=7,93.

Избыточная работа крутящего Момента

Lta6=FeteMuAf9=840 • 10 0,0523=439,3 Дж,

где Fab — площадь над прямой среднего крутящего момента (см. рис. 10.2, д), мм2; М9=4п/(ЮА)=4 • 3,14/(4 • 60)=0,0523 рад в мм — масштаб угла поворота вала на диаграмме М^.

Равномерность хода двигателя принимаем 5=0,01.

Момент инерции движущихся масс двигателя, приведенных к оси коленчатого вала:

Jo=ЬюбЦдсо2)=439,3/(0,01 • 5862)=0,128 кг м2.

219

 

РАСЧЕТ V-ОБРАЗНОГО ЧЕТЫРЕХТАКТНОГО ДИЗЕЛЯ

Примеры расчетов кинематики и динамики, изложенные ниже, приведены для того же дизеля, для которого в гл. 5 дан пример теплового расчета, а в гл. 6 — расчет скоростной характеристики.

% В связи с этим все исходные данные для расчетов кинематики и динамики V-образного четырехтактного дизеля с наддувом взяты соответственно из § 5.3 и 6.4.

 

Кинематика

Выбор X и длины шатуна Ьш.

В целях уменьшения высоты двигателя с учетом опыта отечественного дизелестроения оставляем значение /=0,270, как уже было принято предварительно в тепловом расчете. В соответствии с этим

La=R/X=60/0,270 = 222 мм.

 

Перемещение поршня.

Изменение хода поршня по углу поворота коленчатого вала строят графическим методом (рис. 10.8, а) в масштабе М,=2 мм в мм и Мер=2° в мм через каждые 30°. Поправка Брикса

RA/(2MS) = 60'0,270/(2 ■ 2)=4,05 мм.

Угловая скорость вращения коленчатого вала

ш=яи/30 = 3,14 ■ 2600/30=272,1 рад/с.

 

Скорость поршня.

Изменение скорости поршня по углу поворота коленчатого вала строят графическим методом (рис. 10.8, б) в масштабе М,=0,4 м/с в мм:

(oRIMv=212,\ 0,06/0,4=40,8 мм;ш&1/(МД)=272,1 -0,06-0,270/(0,4-2)=5,5 мм;

+«птм—<H.R->/l +Х2=272,1 ■ 0,06 Vl+0^72= 16,9 м/с.

 

Ускорение поршня.

 Изменение ускорения поршня по углу поворота коленчатого вала строят графическим методом (рис. 10.8, в) в масштабе М}= 100 м/с2 в мм:

сozRIMj=212,\2 ■ 0,06/100=44,4 мм;

co2RXIMj=272,12 • 0,06 ■ 0,270/100 = 12,0 мм;

Утм=(02R (1 + 2)=272,12 • 0,06 (1 + 0,27)=5642.м/с2;

jm„= -co2R(^+“)=272,12'0,06^0,27 += 3256 м/с2.

220

поворота кривошипа

Значения Sx, «„ и 7 в зависимости от <р, полученные на основании построенных графиков, заносят в табл. 10.9.

При7=0,»„= +«пши= ± 16,9 м/с, а точки перегиба s соответствуют повороту кривошипа на 76 и 284°.

Таблица 10.9

ч>°	S, ММ	I'm м/с	7. м/с1	9°	J, ММ	м/с	7, м/с1
0	0	0	+ 5640	2Т0	113,9	-6,3	-3250
30	10,0	+ 10,1	+4450	240	95,9	-12,2	-2820
60	35,9	+ 16,0	+ 1620	270	67,8	-16,3	-1200
90	67,8	+ 16,3	-1200	300	35,9	-16,0	+ 1620
120	95,9	+ 12,2	-2820	330	10,0	-10,1	+4450
150 180	113,9 120,0	+ 6,3 0	-3250 -3240	360	0	0	+5640

221

 

Динамика^

Силы давления газов. Индикаторная диаграмма (см. рис. 4.15), полученная в тепловом расчете, развертывается по углу поворота кривошипа (рис. 10.9) по методу Брикса.

Масштабы развернутой диаграммы: хода поршня Л/, = 1,5 мм в мм, давлений М,=0,08 МПа в мм; Сил M,=MpFn=0,08 0,0113= =0,0009 МН в мм или М,=0,9 кН в мм, угла поворота кривошипа М9=Ъ° в мм или

M9=4nlOB=4-3,14/240 = 0,0523 рад в мм,

где ОВ — длина развернутой индикаторной диаграммы, мм. Поправка Брикса

ЛМ/(2Л/д)=60 • 0,270/(2'1,5)=5,4 мм.

По развернутой индикаторной диаграмме через каждые 30° угла поворота кривошипа определяют значения Арт=рт—р0 и заносят в табл. 10.10.

 

Приведение масс частей кривошипно-шатунного механизма.

По

табл. 8.1 с учетом диаметра цилиндра, отношения S/Д V-образного расположения цилиндров и достаточно высокого значения рг устанавливаются:

масса поршневой группы (для поршня из алюминиевого сплава mi=260 кг/м2)

mr=m;Pn=260 0,'0113=2,94 кг;

Таблица 10.10

9°	АРг. МПа	J, м/с	Pj, МПа.	р, МПа	9°	Ал. МПа	А м/с	Pj, МПа	р, МПа
0	0,062	+5640	-1,933	— 1,871	380	7,880	+ 5040	-1,727	+6,153
30	0,059	+4450	-1,525	-1,466	390	6,060	+4450	-1,525	+4,535
60	0,059	+ 1620	-0,555	-0,496	420	2,030	+ 1620	-0,555	+ 1,475
90	0,059	-1200	+0,411	+0,470	450	0,930	-1200	+0,411	+ 1,341
120	0,059	-2820	+0,966	+1,025	480	0,560	-2820	+0,966	+ 1,526
150	0,059	-3250	+ 1,114	+ 1,173	510	0,390	—3250	+ 1,114	+ 1,504
180	0,059	-3240	+ 1,110	+ 1,169	540	0,220	-3240	+ 1,110	+ 1,330
210	0,080	-3250	+ 1,114	+ 1,194	570	0,140	-3250	+ 1,114	+ 1,254
240	0,130	-2820	+0,966	+ 1,096	600	0,062	-2820	+0,966	+ 1,028
270	0,240	-1200	+0,411	+0,651	630	0,062	-1200	+0,411	+0,473
300	0,690	+ 1620	-0,555	+0,135	660	0,062	+ 1620	-0,555	-0,493
330	2,310	+4450	-1,525	+0,785	690	0,062	+4450	-1,525	-1,463
360 370	8,569 11,207	+5640 +5430	-1,933 -1,861	+6,636 +9,346	720	0,062	+ 5640	-1,933	-1,871

масса шатуна (»4=300 кг/м2)

тш=т^Рп= 300 • 0,0113 = 3,39 кг;

222

масса неуравновешенных частей одного колена вала без противовесов (для стального кованого вала /л^=320 кг/м2)

/^=^=320'0,0113=3,62 кг.

Масса шатуна, сосредоточенная на оси поршневого пальца:

0,275»4=0,275 ■ 3,39=0,932 кг.

Масса шатуна, сосредоточенная на оси кривошипа:

Шщ*=0,725»4=0,725 • 3,39=2,458 кг.

Массы, совершающие возвратно-поступательное движение:

Щ—ти+»Vb=2,94+0,932=3,872 кг.

Массы, совершающие вращательное движение:

ткг—т*+2тщ.х=3,62+2 • 2,458 = 8,536 кг.