Тепловой и динамический расчет двигателя

7.2 ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКА ТАНГЕЦИАЛЬНЫХ СИЛ.

Строим полукруг Брикса, для чего проводим ниже индикаторной диаграммы полуокружность радиусом:

, [м] (59)

                                                          

, [м]

 

От  точки О- центра полуокружности откладываем отрезок ОО₁ равный:

                                                               мм                          (60)

Дальнейшее построение ведем согласно рекомендациям (стр.20,/4/).

Определение значений Р_г  и Р_j  проводим используя индикаторную диаграмму и графика инерционных усилий. Для этого определяем положение поршня для каждого положения кривошипа- S_i на  полукруге Брикса.

Найденные значений Р_г  и Р_j  для удобства дальнейших расчетов заносим в таблицу 2.

 

 

 

 

Таблица 2 Данные вычислений полученных при кинематическом и динамическом          расчете кривошипно-шатунного механизма.

 

a	Рг	±(Рг-Ро)	Рj	Рд=±(Рг-Ро)±Рj	Т
град	кПа	кПа	кПа	кПа	кПа
15	94.5	-10.5	-1609.32	-1619.82	-545.23
30	94.5	-10.5	-1311.381	-1321.881	840.63
45	94.5	-10.5	-906.3	-916.8	-794
60	94.5	-10.5	-464.9	-475.4	-478
75	94.5	-10.5	4.25	14.75	15.45
90	94.5	-10.5	395.25	384.75	384075
105	94.5	-10.5	692.06	681.56	603
120	94.5	-10.5	862.8	852.3	619.3
135	94.5	-10.5	926.2	915.7	501.9
150	94.5	-10.5	938.5	928	337.8
165	94.5	-10.5	932.7	922.2	167
180	94.5	-10.5	928.5	918	0
195	95.9	-9.4	-932.7	-942.1	-170.5
210	100.6	-4.4	-938.5	-942.9	-343.3
225	109.86	-4.86	-926.2	-931.06	-510.38
240	125.86	-20.5	-862.8	-883.3	-641.7
255	149.7	-44.7	-692.06	-736.76	-651.6
270	189.8	-84.8	-395.25	-480.05	-480.05
285	264.1	-159.1	-4.25	-154.85	-162
300	405.3	-300.3	464.9	164.6	165.5
315	696.2	-591.2	906.3	315.1	272.7
330	1445.7	-1345.7	1311.38	34.32	211.8
345	2667	-2562	1609.32	952.68	32.067
360	3841.1	-3736.1	1717.8	2018.3	0
375	8169.4	8064.4	-1609.32	6455.08	2172.6
390	5084.3	4979.3	-1311.38	3667.92	2332.5
405	2583.36	2478.6	-906.3	1572.06	1405.5
420	1491.96	1386.96	-464.9	922.06	927
435	987.94	882.94	4.25	883.29	920.1
450	708.7	603.7	395.25	998.95	998.95
465	555.9	450.9	692.06	1142.96	1011
480	465.8	360.8	862.8	1223.6	888.9
495	408.2	303.2	926.2	1229.4	673.8
510	373.26	268.26	938.5	1206.76	439.2
525	355.91	250.91	932.7	1183.6	214.2
540	650.7	245.7	928.5	1184.2	0
555	115.5	-10.5	-932.7	-943.2	-170.7
570	115.5	-10.5	-938.5	-949	-345
585	115.5	-10.5	-926.2	-936.7	-513.3
600	115.5	-10.5	-862.8	-873.3	-634.5
615	115.5	-10.5	-692.06	-702.56	-621.6
630	115.5	-10.5	-395.25	-405.75	-405.75
645	115.5	-10.5	4.25	-6.25	-6.6
660	115.5	-10.5	464.9	454.4	457
675	115.5	-10.5	906.3	895.8	775.8
a	Рг	±(Рг-Ро)	Рj	Рд=±(Рг-Ро)±Рj	Т
град	кПа	кПа	кПа	кПа	кПа
690	115.5	-10.5	1311.38	1300.88	776.1
705	115.5	-10.5	1609.32	1598.82	538.2
720	115.5	-10.5	1717.8	1707.3	0

Величину  силы Т определяем графическим методом  используя схему кривошипно-шатунного  механизма согласно рекомендациям (стр.20,/4/).

По полученным значениям Т (таблица 2) строим диаграмму удельной тангенциальной силы одного поршня в масштабе индикаторной диаграммы (давления).

Используя суммарную диаграмму  определяем среднее значение тангенциальной сил R:

                                              

[мм]                                          (61)

где SF_пол. ,SF_отр. –суммы положительных и отрицательных площадей суммарной диаграммы, мм²;

SF_пол. =3472.2 мм² ,        SF_отр. =652.02 мм²  l=120 мм.

мм

определим по величине R эффективную мощность двигателя:

                                             

, кВт                                   (62)                                                                                              

 кВт

Определяем совпадение значений мощностей:

                                                  

                                            (63)

Несовпадение мощностей допускается  до 3%.

 

7.3 РАСЧЁТ МАХОВИКА

 

Используя суммарную диаграмму  тангенциальных сил, определяем момент инерции всех вращающихся частей, затем, параметры маховика.

Определяем максимальную избыточную работу:

                              

,[кВт]                                      (64)

где μ_F − масштаб площади;

μ= μ₁· μ₂

где μ₁− масштаб тангенциальной силы;

      μ₂− масштаб длины;

       μ₁= 30 кПа;

                          

[м/мм];                        (65)

      μ_F= 30· 0,00061=0,0183[м/мм];

A_изб.max=1933 [мм²]

[кВт]

Момент инерции всех вращающихся  частей двигателя:

                                         

, [кг·м²];                                     (66)

где δ − неравномерность вращения коленчатого вала;

Для дизельных двигателей δ=0,006…0,01[стр.21 /4/]

Принимаем δ= 0,008

 

[кг·м²];

Момент инерции маховика:

                              J_м=0,88·J=0,88·1.2=1.056[кг·м²];                              (67)

 

J_м=m·R²;

где m− масса маховика, [кг]

       R− радиус центра тяжести сечения маховика, [м]

Исходя из выполненных двигателей принимаем R_м=0,3 м., тогда масса маховика:

                           m=J_м/R²=1.056/0,3²=11.8 [кг]                                    (68)

Размеры конструктивных элементов  маховика принимаем исходя из размеров маховиков аналогичных двигателей серийного производства.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

 

1. Баширов Р.М. Основы и теория расчета автотракторных двигателей. - Уфа.: БГАУ, 2010г.-304с

 

2. Кутьков Г.М. Теория трактора и автомобиля. – М.: Машиностроение, 1996г.-247с.

 

3. Методическое пособие к выполнению курсового проекта по расчету автотракторных двигателей (для студентов 4 курса факультета механизации сельского хозяйства).- Уфа.: БГАУ, 2008г.-35с.

 

4. Топливные системы автотракторных и комбайновых дизелей, конструктивные особенности и показатели работы.-  Уфа.: БГАУ, 2001г.-501с.