Динамический расчет

где Мп – масса комплекта поршня, кг; Мп=54кг;

Мш – масса комплекта шатуна рядного или главного шатуна V-образного дизеля, кг; Мш=98кг;

l2 – расстояние от центра тяжести шатуна до оси шатунной шейки, м;

L – длина шатуна, м;

Fп – площадь поршня, м2,

Отношение l2/L принимается по данным дизеля-прототипа или в пределах:

для главных шатунов рядных дизелей l2/L = 0,3…0,4, примем 0,3.

Приведенная к оси шатунной щейки удельная масса шатуна рядного дизеля определяется по формуле:

Где Мш – масса комплекта главного шатуна, кг; Мш=98кг;

Тогда :

Удельные силы инерции.

Для удобства последующего суммирования газовых и инерционных сил последние относятся к 1м2 площади поршня.

Удельные силы инерции возвратно-поступательного движения масс одного цилиндра для рядного и V-образного дизеля определим по формуле:

где mп – приведенная удельная масса, кг/м2;

j – ускорение, м/с2;

w – угловая скорость вращения кривошипа, с-1:

где n – частота вращения коленчатого вала, об/мин, n=750об/мин.

Для нашего дизеля

Тогда рассчитаем удельные силы инерции возвратно-поступательного движения масс:

Аналогично производим расчет для всех значений, и результаты расчета занесем в таблицу 1.

Удельные центробежные силы инерции вращающихся масс шатуна одного цилиндра рядного дизеля и сочлененных шатунов V-образного дизеля находим по формуле:

где mш – приведенная удельная масса, кг/м2.

На листе графиков динамического расчета кривую удельных сил инерции Pj наносим на развернутую индикаторную диаграмму штрихпунктирной линией в перевернутом виде, то есть отрицательные значения Pj откладываем вверх по ординате. Такое расположение удельных сил инерции Pj облегчает графический контроль построения кривой удельных суммарных сил.

Значения Pj рассчитываем для тех же значений j и заносим в таблицу 1.

Удельные суммарные силы.

В курсовом проекте принимаем, что в V-образном дизеле в цилиндрах с главными и прицепными шатунами действуют одинаковые газовые и инерционные силы, в связи с чем формулы для расчета удельных суммарных сил в рядных и V-образных дизелях одинаковы.

Удельная суммарная сила Рå считается сосредоточенной на пересечении осей цилиндра и поршневого пальца и направленной вдоль оси цилиндра. Она определяется суммированием удельных газовых и инерционных сил для одного и того же угла j:

Рå = Pr + Pj, МПа.

В качестве примера рассчитаем значение суммарной силы при угле поворота коленчатого вала . При этом угле (из таблицы 1),тогда

Значения силы Р∑ занесем в таблицу 1.

Удельные тангенциальные Рт, радиальные PR и нормальные PN силы рассчитываются по формулам:

При φ=0 рассчитаем значения :