Динамический анализ кривошипно-шатунного механизма

К основным силам, действующим в кривошипно-шатунном механизме, относят: силы давления газов на поршень, силы инерции масс движущихся частей и полезное сопротивление на колесах заднего моста автомобиля. Силами трения в кривошипно-шатунном механизме пренебрегаем из-за их небольшой величины.

Силы давления газа на поршень находятся в прямой зависимости от рабочего цикла двигателя внутреннего сгорания (см. индикаторные диаграммы (рис. 3, рис. 4)).

Давление газа на поршень изменяется в зависимости от угла поворота кривошипа и для любого положения поршня определяется по индикаторной диаграмме для данного варианта исходных данных и заносится в таблицу 3.

Силы инерции зависят от масс движущихся деталей и числа оборотов двигателя. График зависимости сил инерции от угла поворота кривошипа коленчатого вала представлен на развернутой индикаторной диаграмме (рис. 4).

Мгновенная сила от давления газов, действующая на поршень:

Р = Рг * F = Рг * (π*Д2 / 4); МН;

где Д – диаметр цилиндра, м;

F – площадь поршня, м2;

Рг – давление газов, МПа;

Движущее усилие Рд = Р + Ри равно сумме силы от давления газов на поршень Р и сил инерции движущихся частей Ри.

Рд = РS*F = π*Д2 / 4 * РS;

Рд = -0,9*3,14*0,0822/4= -0,00475 Рд = 4,3*3,14*0,0822/4=0,0227

Рд = -0,8*3,14*0,0822/4= -0,00422 Рд = 2,9*3,14*0,0822/4=0,01531

Рд = -0,5*3,14*0,0822/4= -0,00264 Рд = 2,6*3,14*0,0822/4=0,01372

Рд = 0,3*3,14*0,0822/4=0,00158 Рд = 2,4*3,14*0,0822/4=0,01267

Рд = 0,8*3,14*0,0822/4=0,00422 Рд = 2,5*3,14*0,0822/4=0,0132

Рд = 1*3,14*0,0822/4=0,00528 Рд = 2,55*3,14*0,0822/4=0,01346

Рд = 1,1*3,14*0,0822/4=0,00581 Рд = 2,3*3,14*0,0822/4=0,01214

Рд = 1,1*3,14*0,0822/4=0,00581 Рд = 1,75*3,14*0,0822/4=0,00924

Рд = 1*3,14*0,0822/4=0,00528 Рд = 0,75*3,14*0,0822/4=0,00396

Рд = 0,5*3,14*0,0822/4=0,00264 Рд = -0,5*3,14*0,0822/4= -0,00264

Рд = 0*3,14*0,0822/4=0 Рд = -0,8*3,14*0,0822/4= -0,00422

Рд = -0,2*3,14*0,0822/4= -0,00106 Рд = -0,9*3,14*0,0822/4= -0,00475

Рд = 1*3,14*0,0822/4=0,00528

Сила давления газов на поршень Р (см. рис. 5.) разлагается на силу, направленную по оси шатуна Рш, и силу, перпендикулярную оси цилиндра

Рн.Рш = Рд / Cosb

Рш = -0,00475/1= -0,00475

Рш =-0,00422/0,99= -0,00418

Рш =-0,00264/0,98= -0,00259

Рш =0,00158/ 0,97=0,00153

Рш =0,00422/ 0,98= 0,00414

Рш =0,00528/ 0,99=0,00523

Рш =0,00581/1=0,00581

Рш =0,00581/ -0,99= -0,00575

Рш =0,00528/ -0,98= -0,00517

Рш =0,00264/-0,97= -0,00256

Рш =0/-0,98= 0

Рш =-0,00106/ -0,99=0,00105

Рш =0,00528/ -1= -0,00528

Рш =0,0227/ -0,99= -0,0227

Рш =0,01531/ -0,98= -0,015

Рш =0,01372/-0,97= -0,01331

Рш =0,01267/-0,98= -0,01242

Рш =0,0132/-0,99= -0,01307

Рш =0,01346/ 1=0,01346

Рш =0,01214/ 0,99=0,01202

Рш =0,00924/0,98=0,00906

Рш =0,00396/0,97=0,00384

Рш =-0,00264/0,98= -0,00259

Рш =-0,00422/0,99= -0,00422

Рш =-0,00475/1= -0,00475

Рн = Рд * tgb;

Рн = -0,00475*0=0

Рн =-0,00422*0,13= -0,00055

Рн =-0,00264*0,22= -0,00058

Рн =0,00158*0,26=0,00041

Рн =0,00422*0,22=0,00093

Рн =0,00528*0,13=0,00069

Рн =0,00581*0=0

Рн =0,00581*(-0,13)= -0,00076

Рн =0,00528*(-0,22)= -0,00116

Рн =0,00264*(-0,26)= -0,00069

Рн =0*(-0,22)=0

Рн =-0,00106*(-0,13)=0,00014

Рн =0,00528*0=0

Рн =0,0227*(-0,13)= -0,00295

Рн =0,01531*(-0,22)= -0,00337

Рн =0,01372*(-0,26)= -0,00357

Рн =0,01267*(-0,22)= -0,00279

Рн =0,0132*(-0,13)= -0,00172

Рн =0,01346*0=0

Рн =0,01214*0,13=0,00158

Информация по теме:

Общая характеристика проекта, анализ потенциальных опасностей и вредности
Локомотивное депо станции Тихорецкая Северо-Кавказской железной дороги специализируется на выполнении работ по техническому обслуживанию и ремонту тепловозов ЧМЭЗ – Северо-Кавказской железной дороги, текущему ремонту спец тепловозов ЧМЭЗ- совместного приписного парка и других депо Северо-Кавказской ...

Определение производительности локомотивов
Производительность локомотивов характеризует основные экономические показатели работы депо и определяется по формуле: П = А / Мэк.; где, А – работа, выполняемая локомотивами, ткм. бр/лок.; Мэк. - эксплутационный парк локомотивов. Производительность грузовых локомотивов П сут. гр. =А сут. гр. / Мэк. ...

Расчет устройств локомотивного хозяйства
Годовое число ремонтов поездных локомотивов и необходимое количество стойл по видам ремонта определяют по формулам, приведенным в таблице 6 где, Sгод – годовой пробег грузовых локомотивов депо (по заданию 30млн.км.) ; Lкр-1 ,Lтр-3 ,Lтр-2 ,Lтр-1 ,Lто-3 –- нормы пробега локомотивов соответственно меж ...