Практическая работа №2 Кинематика и динамика ДВС
Цель работы:
Рассчитать силы действующие в кривошипно-шатунном механизме четырехтактного ДВС
Порядок выполнения работы Расчет проводится в соответствии с заданием представленном в таблице заданий по методике изложенной ниже. Параметры деталей берутся из таблиц 2.1-2.3
Таблица 6.1 Исходное задание
| Частота вращения Мин-1 | Радиус кривошипа, r м | Длина шатуна, l м | Диаметр поршня, D м | |
| 1. | 0,050 | 0,275 | 0,100 | |
| 2. | 0,055 | 0,280 | 0,102 | |
| 3. | 0,060 | 0,285 | 0,104 | |
| 4. | 0,065 | 0,290 | 0,106 | |
| 5. | 0,050 | 0,295 | 0,108 | |
| 6. | 0,055 | 0,300 | 0,110 | |
| 7. | 0,060 | 0,275 | 0,112 | |
| 8. | 0,065 | 0,280 | 0,100 | |
| 9. | 0,050 | 0,285 | 0,102 | |
| 10. | 0,055 | 0,290 | 0,104 | |
| 11. | 0,060 | 0,295 | 0,106 | |
| 12. | 0,065 | 0,300 | 0,108 | |
| 13. | 0,050 | 0,275 | 0,110 | |
| 14. | 0,055 | 0,280 | 0,112 | |
| 15. | 0,060 | 0,285 | 0,100 | |
| 16. | 0,065 | 0,290 | 0,102 | |
| 17. | 0,050 | 0,295 | 0,104 | |
| 18. | 0,055 | 0,300 | 0,106 | |
| 19. | 0,060 | 0,275 | 0,108 | |
| 20. | 0,065 | 0,280 | 0,110 |
Перемещение поршня
Для центрального КШМ
или приблизительно
(1)
Скорость поршня
(2)
Ускорение поршня
. (3)
Где: r – радиус кривошипа; l- длина шатуна; φ- угол поворота коленчатого вала; β-угол отклонения шатуна:
sin β=λ*sinφ, cosβ=1-0.5λ2sin2φ
При расчетах угловая скорость принимается в рад/с и равняется


Рис.6.1. Изменение пути поршня в зависимости от угла поворота коленчатого вала

Рис. 6.2 Изменение скорости поршня в зависимости от угла поворота коленчатого вала
Рис 6.3 Изменение ускорения поршня в зависимости от угла поворота коленчатого вала
Приведение масс движущихся деталей кривошипно-шатунного механизма
(9)
(10)
(11)

(12)

(13)

(14)

(15)
(16)
(17)
(18)
(19)
(20)
(21)
(22)
Силы давления газов в цилиндре двигателя в зависимости от хода поршня определяют по индикаторной диаграмме, построенной по данным теплового расчета или полученной экспериментально. Для данного расчета можно использовать данные таблицы
| Угол пкв | Pz % | Угол пкв | Pz % | Угол пкв | Pz % | Угол пкв | Pz % |
| -0.5 | 1.8 | ||||||
| -1 | 0.6 | ||||||
| -1 | 0.2 | ||||||
| -1 | |||||||
| -0.5 | |||||||
Рис.6. 4 Графики сил PГ, Рj и Р по углу поворота коленчатого вала

Рис.6. 5 Схема сил (а) и графики сил (б), действующих на поршневой палец
Рис. 6.6 Схема сил (а) и графики сил (б), действующих на
шатунной шейке

Рис. 6.7 Схема сил, действующих на коренной шейке
. (23)
Для удобства оформления результатов данные расчетов свести в таблицу
п.к.в.
| S, м | V. м/с | J, м/с2 | Pj,, H | Pг, Н | P, Н | Pш, Н | T, Н | Z, Н | Mk, Н*м |
Содержание отчета
1. Цель работы
2. Таблицы значений пути, скорости, ускорения поршня и сил действующих на коленчатый вал через 30 градусов поворота коленчатого вала
3. График изменения сил по углу поворота коленчатого вала
4. Оценка результатов расчетов
Контрольные вопросы
1. Что такое λ и его выбор на стадии проектирования.
1. Характер изменения скорости поршня ДВС.
2.
Характер изменения ускорения поршня ДВС.
3. Силы инерции масс кривошипно-шатунного механизма зависят от
4. Приведение массы шатуна
5. Приведение массы вращающихся масс
6. Приведение возвратно-поступательно движущихся масс
7. Силы инерции вращающихся масс зависят
8. Касательная сила зависит от
9. Крутящий момент равняется
п.к.в.