Promjena tangencijalne sile na ovratniku. Sile koje djeluju u radilici mehanizma motora s unutarnjim izgaranjem. Dinamički izračun KShM -a

Sile koje djeluju na žljebove radilice. Te sile uključuju: sila tlaka plina je uravnotežena u samom motoru i ne prenosi se na njegove nosače; inercijska sila djeluje na središte masa uzajamno se pomičući i usmjerena je duž osi cilindra kroz ležajeve radilice, djelujući na kućište motora uzrokujući njegovo vibriranje na ležajevima u smjeru osi cilindra; centrifugalna sila iz rotirajućih masa usmjerena je duž radilice u njenoj srednjoj ravnini, djelujući kroz nosače radilice na kućištu motora ...

Podijelite svoj rad na društvenim mrežama

Ako vam ovo djelo nije odgovaralo, pri dnu stranice nalazi se popis sličnih djela. Također možete koristiti gumb za pretraživanje

Predavanje 12

DINAMIKA KSHM

12.1. Sile pritiska plina

12.2. Sile inercije

12 .2.1. Dovođenje masa dijelova KShM

12.3. Ukupno snage koje djeluju u KShM -u

12.3.1. Snage djelujući na žljebove radilice

12.4. Redoslijed cilindara motora, ovisno o položaju radilica i broju cilindara

Dok motor radi, u KShM -u djeluju sile i momenti koji ne utječu samo na dijelove KShM -a i drugih jedinica, već i uzrokuju neravnomjeran rad motora. Ove sile uključuju:

• sila tlaka plina je uravnotežena u samom motoru i ne prenosi se na njegove nosače;
• inercijska sila djeluje na središte klipnih masa i usmjerena je duž osi cilindra, kroz ležajeve radilice djeluju na kućište motora, uzrokujući njegovo vibriranje na ležajevima u smjeru osi cilindra;
• centrifugalna sila iz rotirajućih masa usmjerena je duž radilice u njenoj srednjoj ravnini, djelujući kroz ležajeve radilice na kućištu motora, uzrokujući da motor vibrira na ležajevima u smjeru radilice.

Osim toga, postoje sile kao što su pritisak na klip iz kućišta radilice i gravitacijska sila kućišta radilice, koje se ne uzimaju u obzir zbog njihove relativno male vrijednosti.

Sve sile koje djeluju u motoru djeluju s otporom na radilici, silama trenja i opažaju nosači motora.Tijekom svakog radnog ciklusa (720 ° - za četverotaktni i 360 ° za dvotaktne motore) sile koje djeluju u KShM-u neprestano se mijenjaju po veličini i smjer i da bi se utvrdila priroda promjene ovih sila iz kuta zakretanja radilice, one se određuju svakih 10-30 ° za određene položaje radilice.

12.1. Sile pritiska plina

Sile tlaka plina djeluju na klip, stijenke i glavu cilindra. Radi pojednostavljenja dinamičkog izračuna sile pritiska plinovi zamjenjuju se jednom silom usmjerenom duž osi cilindra i apetit spojen na os klipnog zatiča.

Ta se sila određuje za svaki vremenski trenutak (kut rotacijeradilica φ) prema dijagramu pokazatelja dobivenom na temelju toplinskog proračuna ili izvađenom iz motora pomoću posebne instalacije. Na sl. 12.1 prikazuje proširene indikatorske dijagrame sila koje djeluju, osobito na promjenu sile pritiska plinova(R g ) na vrijednost kuta rotacije radilice.

Riža. 12.1. Prošireni dijagrami sila,
djeluje u KShM -u

12.2. Sile inercije

Za određivanje inercijskih sila koje djeluju u KShM -u potrebno je poznavati mase pokretnih dijelova. Kako bismo pojednostavili izračun mase pokretnih dijelova, zamijenit ćemo sustav uvjetnih masa, ekvivalentan stvarno postojećim masama. Ta se promjena naziva smanjenje mase.

12.2.1. Dovođenje masa dijelova KShM

Po prirodi kretanja mase dijelova KShM -a možemo podijeliti u tri skupine:

• dijelovi koji se kreću naprijed -natrag (skupina klipova i gornja glava klipnjače);
• dijelovi koji izvode rotacijsko kretanje (radilica i donja glava klipnjače);
• dijelovi koji izvode složeno ravno-paralelno kretanje (klipnjača).

Masa klipne skupine(t n) smatra se centriranim na osi klipnog zatiča u točki A (slika.12.2).

Riža. 12.2. Dovođenje masa klipnjače

Masa grupe klipnjačazamjenjuju dvije mase: t shp - usredotočeno na os klipnog zatiča u točki A, t shk - na osi radilice u točki B. Vrijednosti ovih masa nalaze se po formulama:

gdje je L w duljina klipnjače;

L shk - udaljenost od središta radilice do težišta klipnjače.

Za većinu postojećih motora t shp je u rasponu od 0,2 t w do 0,3 t w, a t shk od 0,7 t w do 0,8 t w. Vrijednost t w može se odrediti pomoću strukturne mase (tablica 12.1), dobivene na temelju statističkih podataka.

Masa ručice zamjenjuju se s dvije mase koncentrirane na osi radilice u točki B (t k) a na osi radikalnog vrata u točki O (do) (sl.12.3).

Riža. 12.3. Dovođenje masa ručice: a - pravi; b - ekvivalent

Masa korijenskog ovratnika s dijelom obraza smještenim simetrično oko osi rotacije je uravnotežena. Neuravnotežene mase radilice zamjenjuju se jednom smanjenom masom, pod uvjetom da je centrifugalna sila inercije stvarne mase jednaka centrifugalnoj sili smanjene mase. Ekvivalentna masa dovodi do polumjera ručice R i označavaju t k.

Masa klipnjače t shsh sa susjednim dijelovima obraza uzima se da su centrirani na sredini osi vrata, a budući da se njegovo težište udaljava od osi osovine za udaljenost jednaku R , smanjenje ove mase nije potrebno. Masa obraza t w s težištem na udaljenosti p od osi radilice zamjenjuje se smanjenom masom koja se nalazi na udaljenosti R od osi radilice. Smanjena masa cijele radilice određena je zbrojem smanjenih masa spojke i obraza:

Pri projektiranju motora vrijednost t to može se dobiti kroz strukturne mase radilice t "do (vidi tablicu 12.1). U modernim motorima s kratkim hodom vrijednost t w mali u usporedbi s t shsh a može se zanemariti.

Tablica 12.1. Vrijednosti konstruktivnih masa KShM, kg / m 2

Element KShM	Karburatorski motori sa D od 60 do 100 mm	Dizel s D od 80 do 120 mm
Klipna skupina(t "n = t w / F n)
Klip od legure aluminija	80-50	150-300
Klip od lijevanog željeza	150-250	250-400
Klipnjača (t "k = t w / F p)
Klipnjača	100-200	250-400
Neuravnoteženi dijelovi jednog koljena radilice bez protuteža(t "k = t k / F p)
Radilica od kovanog čelika s čvrstim žljebovima	150-200	200-400
Radilica od lijevanog željeza sa šupljim žljebovima	100-200	150-300

Bilješke.

1. Prilikom korištenja tablice. 12.1 treba imati na umu da velike vrijednosti T "odgovaraju motorima velikog otvora.

2. Smanjenje S / D smanjuje m "w i t" k.

3. V-motori s dvije klipnjače na vratu odgovaraju većim vrijednostima t "k.

Dakle, sustav grupisanih masa, dinamički ekvivalentan KShM -u, sastoji se od mase t A koncentriran u točki A i klipni:

a mase t B koncentriran u točki V. i koji imaju rotacijsko gibanje:

U V. -motori u obliku s dvostrukim KShM -om t B \ u003d t k + 2t shk.

Prilikom dinamičkog izračunavanja motora, vrijednosti t n i t w određeno iz prototipnih podataka ili izračunato. Vrijednosti t shsh i t sh određuje se na temelju veličine radilice i gustoće materijala radilice. Za približno određivanje vrijednosti t n, t w i t k konstruktivne mase se mogu koristiti:

gdje .

12.2.2. Određivanje sila inercije

Sile inercije koje djeluju u KShM -u, u skladu s prirodom kretanja smanjenih masa, dijele se nasile inercije translacijski pokretnih masa P j i centrifugalne sile inercije rotirajućih masa R c.

Inercijska sila od povratnih masamože se odrediti formulom

(12.1)

Znak minus označava da je inercijska sila usmjerena u smjeru suprotnom od ubrzanja. Može se smatrati da se sastoji od dvije sile (slično ubrzanju).

Prva komponenta

(12.2)

• inercijalna sila prvog reda.

Druga komponenta

(12.3)

• sila inercije drugog reda.

Tako,

Centrifugalna sila inercije rotirajućih masakonstantne veličine i usmjerene od osi radilice. Njegova vrijednost određena je formulom

(12.4)

Cjelovita slika opterećenja koja djeluju u dijelovima KShM -a može se dobiti samo kao rezultat kombinacije djelovanja različitih sila koje nastaju tijekom rada motora.

12.3. Ukupno snage koje djeluju u KShM -u

Smatrati rad jednocilindričnog motora. Snage koje djeluju jednocilindrični motor prikazani su na sl. 12.4. U KShM -u djeluje sila tlaka plina R g, povratna sila inercije raboš pokretne mase P j i centrifugalna sila R c. Sile P g i P j pričvršćene na klip i djeluju duž njegove osi. Dodavanjem ova dva snaga, dobivamo ukupnu silu koja djeluje duž osi cilindra:

(12.5)

Pomaknuta sila P u središte klipnog klina razlaže se na dvije komponente:

(12. 6 )

• sila usmjerena duž osi klipnjače;

(12. 7 )

• sila okomita na stijenku cilindra.

Riža. 12.4. Sile koje djeluju u jednocilindričnom motoru KShM

Sila P N se percipira po bočnoj površini stijenke cilindra i uzrokuje trošenje klipa i cilindra. Smatra se pozitivnim ako je trenutak koji stvara u odnosu na os radilice usmjeren suprotno od smjera rotacije osovine motora.

Sila P w smatra se pozitivnim ako sabija klipnjaču, a negativnim ako ga rasteže.

Sila P w, pričvršćen na klipnjaču ( R "w ), razlaže se na dvije komponente:

(12.8)

• tangencijalna sila tangencijalna na krug polumjera radilice;

(12.9)

• normalna sila (radijalna) usmjerena duž radijusa radilice.

Sila Z smatra se pozitivnim ako stisne ručice. Sila T smatra se pozitivnim ako se smjer momenta koji generira podudara sa smjerom rotacije radilice.

Autor T. odrediti naznačeni zakretni moment jednog cilindra:

(12.10)

Normalne i tangencijalne sile prenose se u središte radilice ( Z "i T "), tvore rezultirajuću silu R "" w, koja je paralelna i po veličini jednaka sili R sh. Sila P "" w opterećuje glavne ležajeve radilice. Zauzvrat, snaga R "" w može se razgraditi na dvije komponente: čvrstoću P "N, okomito na os cilindra, a sila P "koja djeluje duž osi cilindra. Sile P "N i P N čine par sila čiji se trenutak naziva prevrtanje. Njegova vrijednost određena je formulom

(12.11)

Ovaj trenutak jednak je okretnom momentu indikatora i usmjeren je u suprotnom smjeru:

Od tad

(12.12)

Zakretni moment prenosi se prijenosom na pogonske kotače, a moment prevrtanja preuzimaju nosači motora. Sila P "jednaka je sili P , a slično potonjem, može se predstaviti kao

Komponenta P "g uravnotežen silom pritiska plina na glavu cilindra, a P "j je slobodna neuravnotežena sila koja se prenosi na nosače motora.

Centrifugalna sila inercije djeluje na radilicu i usmjerena je od osi radilice. Ona je kao i snaga P "j je neuravnotežen i prenosi se kroz glavne ležajeve do nosača motora.

12.3.1. Sile koje djeluju na žljebove radilice

Na radijusnu osovinu djeluje radijalna sila Z , tangencijalna sila T i centrifugalna sila R c od rotirajuće mase klipnjače. Snage Z i R c usmjerene duž jedne ravne crte, dakle njihova rezultanta

ili

(12.13)

Ovdje R c nije definirano kao, ali kao , budući da govorimo o centrifugalnoj sili samo klipnjače, a ne cijele radilice.

Rezultat svih sila koje djeluju na klipnjaču izračunava se formulom

(12.14)

Djelovanje sile R w uzrokuje trošenje klipnjače. Rezultirajuća sila primijenjena na trup radilice grafički se nalazi kao sile koje se prenose s dva susjedna koljena.

12.3.2. Analitički i grafički prikaz sila i momenata

Analitički prikaz sila i momenata koji djeluju u KShM -u predstavljen je formulama (12.1) - (12.14).

Jasnija promjena sila koje djeluju u kućištu radilice, ovisno o kutu zakretanja radilice, može se prikazati kao detaljni dijagrami koji se koriste za proračun čvrstoće dijelova radilice, procjenu istrošenosti trljajućih površina dijelova, analizu ujednačenost hoda i odrediti ukupni okretni moment višecilindričnih motora, kao i konstrukciju polarnih dijagrama opterećenja na zupčaniku vratila i njegovim ležajevima.

Obično se u izračunima grade dva proširena dijagrama: jedan prikazuje ovisnosti, i (vidi sliku.12.1), s druge strane - ovisnosti i (slika.12.5).

Riža. 12.5. Prošireni dijagrami tangencijalnih i stvarnih sila koje djeluju u KShM -u

Prošireni dijagrami sila koje djeluju u KShM-u omogućuju određivanje zakretnog momenta višecilindričnih motora na relativno jednostavan način.

Iz jednadžbe (12.10) slijedi da se okretni moment jednocilindričnog motora može izraziti kao funkcija T = f (φ). Značenje snage T ovisno o promjeni kuta rotacije značajno se mijenja, što se može vidjeti na sl. 12.5. Očito će se i zakretni moment promijeniti na isti način.

U višecilindričnim motorima promjenjivi okretni momenti pojedinačnih cilindara zbrajaju se duž duljine radilice, što rezultira ukupnim zakretnim momentom koji djeluje na kraju vratila.Vrijednosti ovog momenta mogu se grafički odrediti. Za to je projekcija krivulje T = f (φ) na osi apscise podijeljene su na jednake segmente (broj segmenata jednak je broju cilindara). Svaki segment je podijeljen na nekoliko jednakih dijelova (ovdje sa 8). Za svaku dobivenu točku apscise određuje se algebarski zbroj ordinata dviju krivulja (iznad vrijednosti apscise sa znakom "+", ispod vrijednosti apscise sa znakom "-"). Dobivene vrijednosti iscrtavaju se u skladu s tim u koordinatama x, y a dobivene točke povezane su krivuljom (slika 12.6). Ova krivulja je krivulja rezultirajućeg okretnog momenta po ciklusu motora.

Riža. 12.6. Eksplodirani dijagram rezultirajućeg zakretnog momenta
po ciklusu motora

Za određivanje prosječne vrijednosti okretnog momenta izračunava se površina F, ograničeno krivuljom momenta i osi ordinata (iznad osi vrijednost je pozitivna, ispod negativna):

gdje je L - duljina dijagrama uz apscisu; m M - ljestvica.

S poznatim razmjerom tangencijalne sile m T pronađite razmjere zakretnog momenta m M = m T R, R - polumjer radilice.

Budući da se pri određivanju okretnog momenta nisu uzimali u obzir gubici unutar motora, tada, izražavajući efektivni okretni moment kroz zakretni moment indikatora, dobivamo

gdje M do - učinkovit okretni moment;η m - mehanička učinkovitost motora.

12.4. Narudžba rad cilindara motora ovisno o položaju radilica i broju cilindara

U motoru s više cilindara, mjesto radilica radilice treba, prvo, osigurati ujednačenost hoda motora, i drugo, osigurati međusobnu ravnotežu inercijskih sila rotirajućih masa i klipnih pokretnih masa.

Kako bi se osigurala ujednačenost hoda, potrebno je stvoriti uvjete za izmjenu bljeskova u cilindrima u jednakim razmacima kuta zakretanja radilice.Stoga se za jednoredni motor kut φ koji odgovara kutnom intervalu između bljeskova u četverotaktnom ciklusu izračunava formulom φ = 720 ° / ja, gdje sam - broj cilindara, a s dvotaktnim prema formuli φ = 360 ° / i.

Na jednoličnost izmjene bljeskova u cilindrima višerednog motora, osim kuta između radilica radilice, utječe i kut γ između redova cilindara. Za optimalnu glatkoću trčanja n -u redu motoru, ovaj kut bi trebao biti u n puta manji od kuta između radilica radilice, t.j.

Tada je kutni interval između bljeskova za četverotaktni motor

Za dvotaktne

Da bi se zadovoljio zahtjev za ravnotežom, potrebno je da broj cilindara u jednom redu i, shodno tome, broj radilica radilice bude ravnomjeran, a radilice moraju biti smještene simetrično u odnosu na središte radilice.Raspored radilica koji je simetričan oko sredine radilice naziva se "ogledalo".Prilikom odabira oblika radilice, osim ravnoteže motora i ujednačenosti njegovog hoda, vodi se računa i o redoslijedu rada cilindara.

Optimalni redoslijed rada cilindara, kada se sljedeći radni hod dogodi u cilindru najudaljenijem od prethodnog, smanjuje opterećenje glavnih ležajeva radilice i poboljšava hlađenje motora.

Na sl. 12.7 prikazuje redoslijed rada jednorednih cilindara ( a) i V -oblika (b ) četverotaktni motori.

Riža. 12.7. Slijed rada cilindara četverotaktnih motora:

a - jedan red; b - V -oblika

STRANA \ * MERGEFORMAT 1

Drugi slični radovi koji bi vas mogli zanimati. Wshm>
10783.		Dinamika sukoba	16,23 KB
	Dinamika sukoba Pitanje 1. Opća ideja o dinamici konfliktne situacije prije sukoba Svaki sukob može se predstaviti u tri faze: 1 početak 2 razvoj 3 završetak. Dakle, opća shema dinamike sukoba sastoji se od sljedećih razdoblja: 1 Predkonfliktna situacija - latentno razdoblje; 2 Sam otvoreni sukob sukob: incident početak sukoba eskalacija razvoj sukoba kraj sukoba; 3 Postkonfliktno razdoblje. Predkonfliktna situacija je mogućnost sukoba ...
15485.		Asoslarijeva dinamika	157,05 KB
	Moddiy nuқta dinamika birinchi asosiy masalasini echish 5. Moddiy nuқta dinamika ikkinchi asosiy masalasini echish 6. Dinamika moddiy nuқta moddiy nuқtalarni sustavi u apsolutnom zhizmanju ҳarakati shu ҳarakatni vuzhudga keltiruvgaliqalilar Dinamika dastlab moddiy nutaning ҳarakati uorganiladi.
10816.		Dinamika stanovništva	252,45 KB
	Dinamika naseljenosti jedan je od najznačajnijih bioloških i ekoloških fenomena. Slikovito rečeno, život se stanovništva očituje u njegovoj dinamici. Dinamika stanovništva i modeli rasta.
1946.		Dinamika mehanizma	374,46 KB
	Zadaci dinamike: Izravni zadatak dinamike analize sile mehanizma je odrediti sile koje djeluju na njegove spone, kao i reakcije u kinematičkim parovima mehanizma, prema danom zakonu gibanja. Na mehanizam strojne jedinice tijekom kretanja djeluju različite sile. To su pokretačke sile sila otpora, ponekad se nazivaju korisnim snagama otpora, gravitacijskim snagama, silama trenja i mnogim drugim silama. Svojim djelovanjem primijenjene sile mehanizmu daju poseban zakon kretanja.
4683.		DINAMIKA ZNANSTVENOG ZNANJA	14,29 KB
	Najvažnije obilježje znanstvenog znanja je njegova dinamika - promjena i razvoj formalnih i sadržajnih obilježja ovisno o vremenskim i društveno -kulturnim uvjetima proizvodnje i reprodukcije novih znanstvenih informacija.
1677.		Vođenje i grupna dinamika	66,76 KB
	Svrha ovog rada je identificirati potencijalne lidere u studentskom tijelu, kao i: Glavne teme u proučavanju vodstva; Interakcija vođe i grupe; Funkcije vođe Teoretski pristupi vodstvu različitih istraživača. Ovaj se rad sastoji od dva poglavlja: prvo poglavlje - teorijski dio - pregled glavnih tema u proučavanju vodstva, odnosa između vođe i grupe, funkcija vođe i teorijskih pristupa vodstvu; drugo poglavlje - eksperimentalna studija jedne tablice sa šest dijagrama i dva ...
6321.		DINAMIKA MATERIJALNE TOČKE	108,73 KB
	Sila koja djeluje na česticu u sustavu poklapa se sa silom koja djeluje na česticu u sustavu. To proizlazi iz činjenice da sila ovisi o udaljenostima između zadane čestice i čestica koje na nju djeluju, a moguće i o relativnim brzinama čestica, a te udaljenosti i brzine se u newtonovskoj mehanici smatraju jednakim u svim inercijalni referentni okviri. U okvirima klasične mehanike bave se gravitacijskim i elektromagnetskim silama te silama elastičnosti i trenja. Gravitacijski i ...
4744.		STRUKTURA I DINAMIKA DRUŠTVA KAO SUSTAV	22,85 KB
	Društvo je povijesno razvijajući integralni sustav odnosa i interakcija među ljudima, njihovim zajednicama i organizacijama, koji se razvija i mijenja u procesu njihovog zajedničkog djelovanja.
21066.		DINAMIKA RAZVOJA ZOOPLANKTONA U NOVOROSSIYSKOM ZLAVU	505,36 KB
	Zaljev Novorossiyskaya najveći je zaljev u sjeveroistočnom dijelu Crnog mora. Zajedno sa susjednim otvorenim vodenim područjem, dugi niz godina bilo je jedno od važnih ribolovnih i mrijestilih područja ruskog sektora Crnog mora. Značajke zemljopisnog položaja, velike dubine i područje, dovoljna izmjena vode s otvorenim morem, dobra opskrba hranom - svi su ti čimbenici pridonijeli masovnom ulasku različitih vrsta riba u zaljev radi razmnožavanja i hranjenja.
16846.		Suvremena financijska i ekonomska dinamika i politička ekonomija	12,11 KB
	Glavna proturječnost suvremenog financijskog i ekonomskog sustava je kontradikcija između proizvodnje stvarne vrijednosti i kretanja njezinih monetarnih i financijskih oblika. transformacija vrijednosti utjelovljene u raznim resursima u izvor viška vrijednosti sadržane u proizvedenoj robi. Povećanje kapitalizacije stvara dodatnu potražnju za novcem za opsluživanje sve većeg prometa vrijednosti, što dovodi do povećanja monetizacije gospodarstva, što zauzvrat stvara dodatne mogućnosti kapitalizacije ...

Predavanje 11

KINEMATIKA RADILICE

11.1. Vrste KShM

11.2.1. Pokret klipa

11.2.2. Brzina klipa

11.2.3. Ubrzanje klipa

Pogonski mehanizam ( K W M ) je glavni mehanizam klipnog motora s unutarnjim izgaranjem, koji opaža i prenosi značajna opterećenja.Stoga je izračun čvrstoće K W M važno je. Zauzvrat proračuni mnogih detalja motora ovise o kinematici i dinamici KShM -a. Kinematički analiza CSM -a uspostavlja zakone njegova kretanja veze, prvenstveno klip i klipnjača.

Radi pojednostavljenja proučavanja KShM -a, pretpostavit ćemo da se radilice radilice rotiraju jednoliko, odnosno konstantnom kutnom brzinom.

11.1. Vrste KShM

Tri vrste KShM -a koriste se u klipnim motorima s unutarnjim izgaranjem:

• središnji (aksijalni);
• mješoviti (deaksijalni);
• sa vučenom klipnjačom.

U središnjem KShM -u os cilindra presijeca se s osi radilice (slika 11.1).

Riža. 11.1. Središnja shema KShM:φ - trenutni kut rotacije radilice; β je kut odstupanja osi klipnjače od osi cilindra (kada se klipnjača skrene u smjeru rotacije ručice, kut β se smatra pozitivnim, u suprotnom smjeru - negativnim); S - hod klipa;
R - polumjer radilice; L je duljina klipnjače; NS - kretanje klipa;

ω - kutna brzina radilice

Kutna brzina izračunava se formulom

Važan parametar konstrukcije KShM -a je omjer radijusa ručice prema duljini klipnjače:

Utvrđeno je da s smanjenjem λ (zbog povećanja u L) dolazi do smanjenja inercijalnih i normalnih sila. Time se povećava visina motora i njegova masa, pa se u automobilskim motorima λ uzima s 0,23 na 0,3.

Vrijednosti λ za neke automobile i motore traktora date su u tablici. 11.1.

Tablica 11. 1. Vrijednosti parametra λ za r različiti motori

Motor
VAZ-2106	0,295
ZIL-130	0,257
D-20	0,280
SMD-14	0,28
YaMZ-240	0,264
KamAZ -740	0,2167

V. disksijalni KShM(sl.11.2) os cilindra ne siječe os radilice i pomaknuta je u odnosu na nju za udaljenost a.

Riža. 11.2. Dijagram deaksijalnog KShM -a

Disksijalni KShM imaju neke prednosti u odnosu na središnji KShM:

• povećana udaljenost između radilice i bregastog vratila, zbog čega se povećava prostor za kretanje donje glave klipnjače;
• ravnomjernije trošenje cilindara motora;
• s istim vrijednostima R i λ je dulji hod klipa koji pomaže u smanjenju sadržaja otrovnih tvari u ispušnim plinovima motora;
• povećana zapremina motora.

Na sl. 11.3 emisijeKShM s vučenom klipnjačom.Klipnjača, koja je zakretno spojena izravno s žljebom radilice, naziva se glavna, a klipnjača, koja je s iglom na glavi spojena na glavnu, naziva se vučena.Takva shema KShM koristi se na motorima s velikim brojem cilindara kada žele smanjiti duljinu motora.Klipovi spojeni na glavnu i vučnu klipnjaču nemaju isti hod jer je osovina radilice vučena th Klipnjača tijekom rada opisuje elipsu čija je polu-velika os veća od radijusa ručice. V. V. -dvanaestocilindrični motor D-12 u obliku, razlika u hodu klipa je 6,7 mm.

Riža. 11.3. KShM sa vučenom klipnjačom: 1 - klip; 2 - kompresijski prsten; 3 - klipni klin; 4 - čep klipa prst; 5 - čahura gornje glave klipnjača; 6 - glavna klipnjača; 7 - vučena klipnjača; 8 - čahura donje glave vučene klipnjača; 9 - zatik za pričvršćivanje klipnjače; 10 - lociranje igle; 11 - umetci; 12 - konusni zatik

11.2. Kinematika središnjeg KShM -a

U kinematičkoj analizi radilice pretpostavlja se da je kutna brzina radilice konstantna.Zadatak kinematičkog proračuna je odrediti kretanje klipa, brzinu njegova kretanja i ubrzanje.

11.2.1. Pokret klipa

Kretanje klipa ovisno o kutu zakretanja ručice motora s središnjim upravljačkim zupčanikom izračunava se po formuli

(11.1)

Analiza jednadžbe (11.1) pokazuje da se kretanje klipa može predstaviti kao zbroj dva kretanja:

x 1 - pomak prvog reda, odgovara pomaku klipa s beskonačno dugom klipnjačom(L = ∞ za λ = 0):

x 2 - pomak drugog reda, je korekcija za konačnu duljinu klipnjače:

Vrijednost x 2 ovisi o λ. Za dan λ ekstremne vrijednosti x 2 održat će se ako

tj. unutar jedne revolucije ekstremne vrijednosti x 2 odgovarat će kutovima rotacije (φ) 0; 90; 180 i 270 °.

Pomak će dosegnuti svoje najveće vrijednosti pri φ = 90 ° i φ = 270 °, tj. Kada s φ = -1. U tim će slučajevima stvarni pomak klipa biti

Vrijednost λR / 2, naziva se Brix -ova korekcija i korekcija je za konačnu duljinu klipnjače.

Na sl. 11.4 prikazuje ovisnost kretanja klipa o kutu zakretanja radilice. Kad se ručica okrene za 90 °, klip putuje više od polovice svog hoda. To je zbog činjenice da se pri okretanju ručice iz TDC u BDC klip pomiče pod djelovanjem pomaka klipnjače po osi cilindra i njegovog odstupanja od ove osi. U prvoj četvrtini kruga (od 0 do 90 °) klipnjača, istovremeno s kretanjem prema radilici, odstupa od osi cilindra, a oba pomaka klipnjače odgovaraju kretanju klipa u jednom smjeru , a klip putuje više od polovice svog puta. Kad se radilica pomiče u drugoj četvrtini kruga (od 90 do 180 °), smjerovi klipnjače i kretanja klipa se ne podudaraju, klip putuje najkraćim putem.

Riža. 11.4. Ovisnost pomaka klipa i njegovih komponenti o kutu zakretanja radilice

Kretanje klipa za svaki od kutova rotacije može se grafički odrediti, što se naziva Brixova metoda.Da biste to učinili, iz središta kruga s radijusom R = S / 2 izmjena Brixa odgađa se prema Brixu, nalazi se novi centar Oko 1. Iz središta O 1 kroz određene vrijednosti φ (na primjer, svakih 30 °), radijus se vektor povlači sve dok se ne presiječe s kružnicom. Izboci točaka sjecišta na osi cilindra (linija TDC - BDC) daju željene položaje klipa za zadane vrijednosti kuta φ. Korištenje suvremenih automatiziranih računalnih alata omogućuje vam brzo dobivanje ovisnosti x = f (φ).

11.2.2. Brzina klipa

Derivacija kretanja klipa - jednadžba (11.1) s obzirom na vrijeme rotacije daje brzinu kretanja klipa:

(11.2)

Također pomak klipa, brzina klipa se također može predstaviti u obliku dvije komponente:

gdje je V 1 Je li komponenta brzine klipa prvog reda:

V 2 - komponenta brzine klipa drugog reda:

Komponenta V 2 predstavlja brzinu klipa s beskonačno dugom klipnjačom. Komponenta V 2 je korekcija brzine klipa za konačnu duljinu klipnjače. Ovisnost promjene brzine klipa o kutu zakretanja radilice prikazana je na Sl. 11.5.

Riža. 11.5. Ovisnost brzine klipa o kutu zakretanja radilice

Brzina doseže svoje najveće vrijednosti pri kutovima zakretanja radilice manjim od 90 i većim od 270 °.Točna vrijednost ovih kutova ovisi o vrijednostima λ. Za λ od 0,2 do 0,3, maksimalne brzine klipa odgovaraju kutovima zakretanja radilice od 70 do 80 ° i od 280 do 287 °.

Prosječna brzina klipa izračunava se na sljedeći način:

Prosječna brzina klipa u automobilskim motorima obično je između 8 i 15 m / s.Vrijednost maksimalne brzine klipa može se s dovoljnom točnošću odrediti kao

11.2.3. Ubrzanje klipa

Ubrzanje klipa definirano je kao prva izvedenica brzine tijekom vremena ili kao druga izvedenica pomaka klipa tijekom vremena:

(11.3)

gdje i - harmonijske komponente prvog i drugog reda ubrzanja klipa j 1 i j 2. U tom slučaju prva komponenta izražava ubrzanje klipa s beskonačno dugom klipnjačom, a druga komponenta ispravlja ubrzanje za konačnu duljinu klipnjače.

Ovisnosti promjene ubrzanja klipa i njegovih komponenti o kutu zakretanja radilice prikazane su na Sl. 11.6.

Riža. 11.6. Ovisnosti promjena u ubrzanju klipa i njegovih komponenti
iz kuta rotacije radilice

Ubrzanje doseže maksimalne vrijednosti na položaju klipa pri TDC -u, a minimalne vrijednosti na BDC -u ili blizu BDC -a.Ove krivulje se mijenjaju j u području od 180 do ± 45 ° ovise o vrijednostiλ. Za λ> 0,25 krivulja j ima konkavan oblik prema osi φ (sedlo), a ubrzanje dva puta doseže svoje minimalne vrijednosti. Na λ = 0,25 krivulja ubrzanja je konveksna i ubrzanje doseže najveću negativnu vrijednost samo jednom. Maksimalno ubrzanje klipa u automobilskom motoru s unutarnjim izgaranjem 10.000 m / s 2. Kinematika deaksijalnih KShM i KShM s prikolicom nekoliko klipnjača razlikuje Xia iz kinematike središnji KShM i u sadašnjosti izdanje ne razmatra.

11.3. Omjer hoda klipa i otvora cilindra

Omjer hoda klipa S na promjer cilindra D jedan je od glavnih parametara koji određuje veličinu i težinu motora. U automobilskim motorima vrijednosti S / D od 0,8 do 1,2. Motori sa S / D> 1 nazivaju se dugim hodom, a sa S / D< 1 - kratki hod.Ovaj omjer izravno utječe na brzinu klipa, a time i na snagu motora.Sa opadajućom vrijednošću S / D očite su sljedeće prednosti:

• visina motora se smanjuje;
• smanjenjem prosječne brzine klipa smanjuju se mehanički gubici i smanjuje trošenje dijelova;
• poboljšavaju se uvjeti za postavljanje ventila i stvaraju se preduvjeti za povećanje njihove veličine;
• postaje moguće povećati promjer glavnih i spojnih šipki, čime se povećava krutost radilice.

Međutim, postoje i negativne točke:

• povećava se duljina motora i duljina radilice;
• raste opterećenje dijelova od sila tlaka plina i od sila tromosti;
• visina komore za izgaranje se smanjuje i njen oblik se pogoršava, što u motorima rasplinjača dovodi do povećanja sklonosti detonaciji, a kod dizelskih motora - do pogoršanja uvjeta stvaranja smjese.

Smatra se svrsishodnim smanjiti vrijednost S / D s povećanjem brzine vrtnje motora. To je osobito korisno za V. -motori u obliku, gdje povećanje kratkog hoda omogućuje dobivanje optimalne mase i ukupnih dimenzija.

S / D vrijednosti za razne motore:

• motori rasplinjača - 0,7-1;
• dizelski motori srednje brzine - 1,0-1,4;
• brzi dizelski motori-0,75-1,05.

Prilikom odabira vrijednosti S / D treba imati na umu da sile koje djeluju u karteru više ovise o promjeru cilindra i u manjoj mjeri o hodu klipa.

STRANA \ * MERGEFORMAT 1

Radilica (KShM) glavni je mehanizam klipova motora s unutarnjim izgaranjem, koji opaža i prenosi značajna opterećenja. Stoga je izračun čvrstoće KShM -a od velike važnosti. Zauzvrat proračuni mnogih dijelova motora ovise o kinematici i dinamici CRM -a. Kinematička analiza KShM -a uspostavlja zakone kretanja njegovih karika, prvenstveno klipa i klipnjače.

11.1. Vrste KShM

Tri vrste KShM -a koriste se u klipnim motorima s unutarnjim izgaranjem:

središnji (aksijalni);

mješoviti (deaksijalni);

sa vučenom klipnjačom.

V. središnji KShM os cilindra presijeca se s osi radilice (slika 11.1).

Riža. 11.1. Središnja shema KShM: φ - trenutni kut rotacije radilice; β - kut odstupanja osi klipnjače od osi cilindra (kada se klipnjača skrene u smjeru rotacije ručice, kut β smatra se pozitivnim, u suprotnom smjeru - negativnim); S - hod klipa;
R- polumjer radilice; L je duljina klipnjače; x je kretanje klipa;

ω - kutna brzina radilice

Kutna brzina izračunava se formulom

Važan parametar konstrukcije KShM -a je omjer radijusa ručice prema duljini klipnjače:

Utvrđeno je da s smanjenjem λ (zbog povećanja u L) dolazi do smanjenja inercijalnih i normalnih sila. Time se povećava visina motora i njegova masa, pa se u automobilskim motorima λ uzima s 0,23 na 0,3.

Vrijednosti λ za neke automobile i motore traktora date su u tablici. 11.1.

Tablica 11. 1. Vrijednosti parametra λ za različite motore

V. disksijalni KShM(sl.11.2) os cilindra ne siječe os radilice i pomaknuta je u odnosu na nju za udaljenost a.

Riža. 11.2. Dijagram deaksijalnog KShM -a

Disksijalni KShM imaju neke prednosti u odnosu na središnji KShM:

povećana udaljenost između radilice i bregastog vratila, zbog čega se povećava prostor za kretanje donje glave klipnjače;

ravnomjernije trošenje cilindara motora;

s istim vrijednostima R i λ je dulji hod klipa koji pomaže u smanjenju sadržaja otrovnih tvari u ispušnim plinovima motora;

povećana zapremina motora.

Na sl. 11.3 emisije KShM s vučenom klipnjačom. Klipnjača, koja je zakretno spojena izravno s žljebom radilice, naziva se glavna, a klipnjača, koja je s iglom na glavi spojena na glavnu, naziva se vučena. Takva shema KShM koristi se na motorima s velikim brojem cilindara kada žele smanjiti duljinu motora. Klipovi spojeni na glavnu i vučnu klipnjaču nemaju isti hod, budući da os pogonske glave vučene klipnjače tijekom rada opisuje elipsu čija je polu-velika osovina veća od polumjera radilice . U dvanaestcilindričnom motoru D-12 u obliku slova V razlika u hodu klipa je 6,7 mm.

Riža. 11.3. KShM sa vučenom klipnjačom: 1 - klip; 2 - kompresijski prsten; 3 - klipni klin; 4 - utikač klipnog zatiča; 5 - čahura gornje glave klipnjače; 6 - glavna klipnjača; 7 - vučena klipnjača; 8 - čahura donje glave vučene klipnjače; 9 - klin za pričvršćivanje klipnjače; 10 - klin za lociranje; 11 - umetci; 12-konusni pin

11.2. Kinematika središnjeg KShM -a

U kinematičkoj analizi radilice pretpostavlja se da je kutna brzina radilice konstantna. Zadatak kinematičkog proračuna je odrediti kretanje klipa, brzinu njegova kretanja i ubrzanje.

11.2.1. Pokret klipa

Kretanje klipa ovisno o kutu zakretanja ručice motora s središnjim upravljačkim zupčanikom izračunava se po formuli

Analiza jednadžbe (11.1) pokazuje da se kretanje klipa može predstaviti kao zbroj dva kretanja:

x 1 - pomak prvog reda, odgovara pomaku klipa s beskonačno dugom klipnjačom (L = ∞ pri λ = 0):

x 2 - pomak drugog reda, ispravka je za konačnu duljinu klipnjače:

Vrijednost x 2 ovisi o λ. Za zadani λ, ekstremne vrijednosti x 2 će se dogoditi ako

to jest, unutar jednog okreta ekstremne vrijednosti x 2 odgovarat će kutovima rotacije (φ) 0; 90; 180 i 270 °.

Pomak će dosegnuti svoje najveće vrijednosti pri φ = 90 ° i φ = 270 °, tj. Kada je cos φ = -1. U tim će slučajevima stvarni pomak klipa biti

KoličinaλR / 2, naziva se Brix -ova korekcija i korekcija je za konačnu duljinu klipnjače.

Na sl. 11.4 prikazuje ovisnost kretanja klipa o kutu zakretanja radilice. Kad se ručica okrene za 90 °, klip putuje više od polovice svog hoda. To je zbog činjenice da se pri okretanju radilice iz TDC u BDC klip pomiče pod djelovanjem pomaka klipnjače po osi cilindra i njegovog odstupanja od ove osi. U prvoj četvrtini kruga (od 0 do 90 °) klipnjača, istovremeno s kretanjem prema radilici, odstupa od osi cilindra, a oba pomaka klipnjače odgovaraju kretanju klipa u jednom smjeru , a klip putuje više od polovice svog puta. Kad se ručica pomakne u drugoj četvrtini kruga (od 90 do 180 °), smjerovi klipnjače i kretanja klipa se ne podudaraju, klip putuje najkraćim putem.

Riža. 11.4. Ovisnost pomaka klipa i njegovih komponenti o kutu zakretanja radilice

Kretanje klipa za svaki od kutova rotacije može se grafički odrediti, što se naziva Brixova metoda. Da biste to učinili, iz središta kruga s radijusom R = S / 2, Brixova korekcija se polaže prema NMT, nalazi se novo središte O. 1. Od centra O. 1 kroz određene vrijednosti φ (na primjer, svakih 30 °), radijus se vektor povlači sve dok se ne presiječe s kružnicom. Izboci točaka sjecišta na os cilindra (linija TDC-BDC) daju željene položaje klipa za zadane vrijednosti kuta φ. Korištenje suvremenih automatiziranih računalnih alata omogućuje vam brzo dobivanje ovisnosti x=f(φ).

11.2.2. Brzina klipa

Derivacija kretanja klipa - jednadžba (11.1) s obzirom na vrijeme rotacije daje brzinu kretanja klipa:

Slično kretanju klipa, brzina klipa također se može predstaviti u obliku dvije komponente:

gdje V. 1 - komponenta brzine klipa prvog reda:

V. 2 - komponenta brzine klipa drugog reda:

Komponenta V. 2 predstavlja brzinu klipa s beskonačno dugom klipnjačom. Komponenta V. 2 je korekcija brzine klipa za krajnju duljinu klipnjače. Ovisnost promjene brzine klipa o kutu zakretanja radilice prikazana je na Sl. 11.5.

Riža. 11.5. Ovisnost brzine klipa o kutu zakretanja radilice

Brzina doseže svoje najveće vrijednosti pri kutovima zakretanja radilice manjim od 90 i većim od 270 °. Točna vrijednost ovih kutova ovisi o vrijednostima λ. Za λ od 0,2 do 0,3, maksimalne brzine klipa odgovaraju kutovima zakretanja radilice od 70 do 80 ° i od 280 do 287 °.

Prosječna brzina klipa izračunava se na sljedeći način:

Prosječna brzina klipa u automobilskim motorima obično je između 8 i 15 m / s. Vrijednost maksimalne brzine klipa može se s dovoljnom točnošću odrediti kao

11.2.3. Ubrzanje klipa

Ubrzanje klipa definirano je kao prva izvedenica brzine tijekom vremena ili kao druga izvedenica pomaka klipa tijekom vremena:

gdje i - harmonijske komponente prvog i drugog reda ubrzanja klipa j 1 i j 2. U tom slučaju prva komponenta izražava ubrzanje klipa s beskonačno dugom klipnjačom, a druga komponenta ispravlja ubrzanje za konačnu duljinu klipnjače.

Ovisnosti promjene ubrzanja klipa i njegovih komponenti o kutu zakretanja radilice prikazane su na Sl. 11.6.

Riža. 11.6. Ovisnosti promjena u ubrzanju klipa i njegovih komponenti
iz kuta rotacije radilice

Ubrzanje doseže svoje najveće vrijednosti na položaju klipa pri TDC -u, a minimalne vrijednosti na BDC -u ili blizu BDC -a. Ove promjene j krivulje u području od 180 do ± 45 ° ovise o vrijednosti λ. Pri λ> 0,25, j -krivulja ima konkavan oblik prema osi φ (sedlo), a ubrzanje dva puta doseže svoje minimalne vrijednosti. Pri λ = 0,25 krivulja ubrzanja je konveksna, a najveću negativnu vrijednost ubrzanje doseže samo jednom. Maksimalno ubrzanje klipa u automobilskom motoru s unutarnjim izgaranjem je 10.000 m / s 2. Kinematika disksijalnih KShM -a i KShM -a sa vučenom klipnjačom donekle se razlikuje od kinematike središnjeg KShM -a i ne razmatra se u ovom izdanju.

11.3. Omjer hoda klipa i otvora cilindra

Omjer hoda klipa S na promjer cilindra D jedan je od glavnih parametara koji određuje veličinu i težinu motora. U automobilskim motorima vrijednosti S / D od 0,8 do 1,2. Motori sa S / D> 1 zovu se dugotrajni, a sa S / D< 1 - короткоходными. Ovaj omjer izravno utječe na brzinu klipa, a time i na snagu motora. S smanjenjem vrijednosti S / D postaju očite sljedeće prednosti:

visina motora se smanjuje;

smanjenjem prosječne brzine klipa smanjuju se mehanički gubici i smanjuje trošenje dijelova;

poboljšavaju se uvjeti za postavljanje ventila i stvaraju se preduvjeti za povećanje njihove veličine;

postaje moguće povećati promjer glavnih i spojnih šipki, čime se povećava krutost radilice.

Međutim, postoje i negativne točke:

povećava se duljina motora i duljina radilice;

raste opterećenje dijelova od sila tlaka plina i od sila tromosti;

visina komore za izgaranje se smanjuje i pogoršava joj se oblik, što u motorima rasplinjača dovodi do povećanja sklonosti detonaciji, a u dizelskim motorima - do pogoršanja uvjeta stvaranja smjese.

Smatra se svrsishodnim smanjiti vrijednost S / D s povećanjem brzine vrtnje motora. To je osobito korisno za motore u obliku slova V, gdje povećanje kratkog hoda omogućuje dobivanje optimalne mase i ukupnih dimenzija.

S / D vrijednosti za različite motore:

Motori rasplinjača - 0,7-1;

Dizelski motori srednje brzine - 1,0-1,4;

Brzi dizelski motori-0,75-1,05.

Pri odabiru vrijednosti S / D treba imati na umu da sile koje djeluju u kućištu radilice više ovise o promjeru cilindra, au manjoj mjeri o hodu klipa.

Glavna karika elektrane namijenjene transportnoj opremi je radilica. Njegov glavni zadatak je pretvoriti pravocrtno kretanje klipa u rotacijsko kretanje radilice. Radne uvjete elemenata mehanizma radilice karakterizira širok raspon i velika učestalost ponavljanja izmjeničnih opterećenja, ovisno o položaju klipa, prirodi procesa koji se odvijaju unutar cilindra i broju okretaja radilice motora.

Izračun kinematike i određivanje dinamičkih sila koje nastaju u radilici izvedeni su za zadani nominalni način rada, uzimajući u obzir rezultate toplinskog proračuna i prethodno usvojene parametre projektiranja prototipa. Rezultati kinematičkih i dinamičkih proračuna koristit će se za izračun čvrstoće i određivanje specifičnih projektnih parametara ili dimenzija glavnih jedinica i dijelova motora.

Glavni zadatak kinematičkog izračuna je odrediti kretanje, brzinu i ubrzanje elemenata mehanizma radilice.

Zadatak dinamičkog proračuna je odrediti i analizirati sile koje djeluju u radilici.

Pretpostavlja se da je kutna brzina rotacije radilice konstantna, u skladu s zadanom frekvencijom rotacije.

U proračunu se uzimaju u obzir opterećenja od sila pritiska plinova i od sila inercije pokretnih masa.

Trenutne vrijednosti sile tlaka plina određuju se na temelju rezultata izračuna tlakova u karakterističnim točkama radnog ciklusa nakon izgradnje i razvoja indikatorskog dijagrama u koordinatama uz kut rotacije radilice.

Inercijske sile pokretnih masa koljenastog mehanizma dijele se na inercijske sile klipnih masa Pj i inercijske sile rotirajućih masa KR.

Sile inercije pokretnih masa radilice određuju se uzimajući u obzir dimenzije cilindra, konstrukcijske značajke CRM -a i mase njegovih dijelova.

Kako bismo pojednostavili dinamički izračun, stvarni mehanizam radilice zamjenjujemo ekvivalentnim sustavom paušalnih masa.

Prema prirodi kretanja, svi dijelovi KShM -a podijeljeni su u tri skupine:

• 1) Klipni dijelovi. Tu spadaju masa klipa, masa klipnih prstenova, masa klipne osovine, a smatramo je koncentriranom na osi klipne osovine - mn.;
• 2) Dijelovi koji izvode rotacijsko kretanje. Masu takvih dijelova zamjenjujemo ukupnom masom reduciranom na polumjer radilice Rkp i označavamo je kao mk. Uključuje masu žljeba klipnjače mshsh i smanjenu masu obraza rukavca msh, koncentriranu na osi klipnjače;
• 3) Dijelovi koji izvode složeno ravno-paralelno kretanje (grupa klipnjača). Radi pojednostavljenja izračuna, zamjenjujemo ga sustavom od 2 statički zamjenjujuće mase: masa grupe klipnjača, koncentrirana na osi klipnog zatiča - mshp i masa klipnjače, povezane i koncentrirane na osi klipnjače klipnjače radilice - mshk.

Pri čemu:

mšn + mšk = mš,

Za većinu postojećih dizajna automobilskih motora prihvaća se sljedeće:

mšn = (0,2 ... 0,3) · mš;

mshk = (0,8 ... 0,7) · msh.

Tako zamjenjujemo sustav mase KShM sustavom od 2 koncentrirane mase:

Masa u točki A - klipnjača

a masa u točki B koja vrši rotacijsko kretanje

Vrijednosti mn, mw i mk određene su na temelju postojećih izvedbi i strukturnih specifičnih težina klipa, klipnjače i koljenastog koljena, koje se odnose na jedinicu površine promjera cilindra.

Tablica 4 Specifične strukturne mase elemenata KShM

Površina klipa je

Za početak izvođenja kinematičkog i dinamičkog proračuna potrebno je iz tablice uzeti vrijednosti strukturnih specifičnih težina elemenata mehanizma radilice

Prihvacamo:

Uzimajući u obzir prihvaćene vrijednosti, određujemo stvarne vrijednosti mase pojedinih elemenata radilice

Težina klipa kg,

Težina klipnjače kg,

Težina koljenastog koljena kg

Ukupna masa elemenata KShM koji izvode klipno - translacijsko gibanje bit će jednaka

Ukupna masa elemenata koji vrte rotacijsko kretanje, uzimajući u obzir smanjenje i raspodjelu mase klipnjače, jednaka je

Tablica 5 Početni podaci za izračun KShM

Naziv parametra	Oznake	Jedinice	Numeričke vrijednosti
1. Učestalost rotacije radilice
2. Broj cilindara
3. Radijus poluge
4. Promjer cilindra
5. Omjer Rcr / Lsh
6. Tlak na kraju ulaza
7. Tlak okoline
8. Tlak ispuha
9. Maksimalni tlak ciklusa
10. Tlak na kraju ekspanzije
11. Početni kut izračuna
12. Krajnji kut proračuna
13. Korak izračuna
14. Konstrukcijska težina skupine klipova
15. Konstrukcijska težina skupine klipnjača
16. Konstrukcijska težina radilice
17. Težina klipa
18. Masa klipnjače
19. Masa koljena radilice
20. Ukupna masa klipnih - translacijskih pokretnih elemenata
21. Ukupna masa rotirajućih elemenata KShM -a

Prilikom proučavanja kinematike KShM -a, pretpostavlja se da se radilica motora okreće konstantnom kutnom brzinom ω , nema praznina u dijelovima za parenje, a mehanizam se razmatra s jednim stupnjem slobode.

Zapravo, zbog neravnomjernog okretnog momenta motora, kutna brzina je promjenjiva. Stoga je pri razmatranju posebnih pitanja dinamike, osobito torzijskih vibracija sustava radilice, potrebno uzeti u obzir promjenu kutne brzine.

Nezavisna varijabla je kut rotacije radilice φ. U kinematičkoj analizi utvrđuju se zakoni gibanja karika KShM, a prije svega klipa i klipnjače.

Početni položaj klipa zauzet je na gornjoj mrtvoj točki (točka U 1) (Slika 1.20), a smjer rotacije radilice je u smjeru kazaljke na satu. Istodobno, za identifikaciju zakona gibanja i analitičkih ovisnosti, utvrđuju se najkarakterističnije točke. Za središnji mehanizam ove točke su os klipnog zatiča (točka V), izvodeći zajedno s klipom klipno kretanje duž osi cilindra i osi klipnjače ručice (točka A) rotirajući se oko osi radilice O..

Kako bismo utvrdili ovisnosti kinematike KShM -a, uvodimo sljedeće oznake:

l- duljina klipnjače;

r- polumjer radilice;

λ - omjer polumjera radilice i duljine klipnjače.

Za suvremene automobile i motore traktora vrijednost λ = 0,25-0,31. Za motore velikih brzina, kako bi se smanjile inercijske sile povratnih gibljivih masa, koriste se dulje klipnjače nego za one s malim brojem okretaja.

β - kut između osi klipnjače i cilindra čija je vrijednost određena sljedećim odnosom:

Najveći β kutovi za suvremene automobilske i traktorske motore su 12-18 °.

Premjesti (put) klip će ovisiti o kutu zakretanja radilice i određen je segmentom NS(vidi sliku 1.20), što je jednako:

Riža. 1.20. Središnja shema KShM

Od trokuta A 1 AB i OA 1 A slijedi da

S obzirom na to , dobivamo:

Pravokutnih trokuta A 1 AB i 1 OA to utvrđujemo

Gdje

tada, zamjenjujući dobivene izraze u formulu za kretanje klipa, dobivamo:

Od tad

Dobivena jednadžba karakterizira kretanje dijelova KShM ovisno o kutu zakretanja radilice i pokazuje da se put klipa može konvencionalno prikazati kao dva harmonijska pomaka:

gdje je klipni put prvog reda koji bi se odvijao u prisutnosti klipnjače beskonačne duljine;

- put klipa drugog reda, odnosno dodatni pomak ovisno o konačnoj duljini klipnjače.

Na sl. 1.21 prikazuje krivulje putanje klipa uz kut zakretanja radilice. Sa slike se može vidjeti da pri okretanju radilice pod kutom od 90 ° klip putuje više od polovice svog hoda.

Riža. 1.21. Promjena putanje klipa ovisno o kutu zakretanja radilice

Ubrzati

gdje je kutna brzina rotacije vratila.

Brzina klipa može se predstaviti kao zbroj dva pojma:

gdje je harmonijski promjenjiva brzina klipa prvog reda, tj. brzina kojom bi se klip kretao u prisutnosti klipnjače beskonačno duge duljine;

- harmonijski promjenjiva brzina klipa drugog reda, tj. brzina dodatnog pomaka koja proizlazi iz prisutnosti klipnjače konačne duljine.

Na sl. 1.22 prikazane su krivulje brzine klipa na kutu zakretanja radilice. O kutovima rotacije radilice, gdje klip postiže najveću brzinu, ovise? a njegovo povećanje pomaknuto je prema mrtvim točkama.

Za praktične procjene parametara motora koristi se koncept prosječna brzina klipa:

Za moderne motore automobila Vav= 8-15 m / s, za traktor - Vav= 5-9 m / s.

Ubrzanje Klip je definiran kao prvi put izvedenica putanje klipa:

Riža. 1.22. Promjena brzine klipa ovisno o kutu zakretanja radilice

Ubrzanje klipa može se predstaviti kao zbir dva pojma:

gdje je harmonijski promjenjivo ubrzanje klipa prvog reda;

- harmonijski promjenjivo ubrzanje klipa drugog reda.

Na sl. 1.23 prikazuje krivulje ubrzanja klipa u kutu zakretanja radilice. Analiza pokazuje da se maksimalno ubrzanje događa kada je klip na TDC -u. Kad je klip postavljen na BDC, vrijednost ubrzanja doseže minimalnu (maksimalnu negativnu) vrijednost suprotnu od predznaka, a njegova apsolutna vrijednost ovisi o ?.

Slika 1.23. Promjena ubrzanja klipa ovisno o kutu zakretanja radilice