Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

КРИВОШИПА И ШАТУННЫЙ ПОДШИПНИК

На шатунную шейку кривошипа действуют: тангенциальная сила Т,

нормальная сила К и центробежная сила 2

Kr ш = m 2 r ω, возникающая

вследствие вращения (в расчетах принимается с постоянной угловой ско-

ростью) части массы шатуна, приведенной к оси шатунной шейки.

Следовательно, результирующая сила R ш.ш., действующая на шатун-

ную шейку, определяется как векторная сумма:

ш

R ш.ш. = K + T + Kr ш = S + Kr ш; R ш.ш. = S + Kr. (40)

Так как K + T = S, то уравнение (40) можно записать в виде

ш

R ш.ш. = S + Kr ш; R ш.ш. = S + Kr. (41)

Геометрическое место конца вектора силы R ш.ш. для различных зна-

чений угла φ представляет полярную диаграмму этой силы, ориентирован-

ную относительно продольной вертикальной оси неподвижного кривоши-

па, вращение которого заменяется условно вращением цилиндра (или всего

двигателя) в сторону, противоположную вращению коленчатого вала с уг-

ловой скоростью ω. В этом случае силы K и Kr ш всегда направлены вер-

тикально, а T – горизонтально [5-6].

Выберем в системе прямоугольных координат вертикальную ось K с

положительным направлением сверху вниз (в направлении + K), горизон-

тальную – T с положительным направлением слева направо. Положитель-

ное направление осей выбрано нами в соответствии с принятыми нами по-

ложительными направлениями K и T. Так как сила S = K 2 + T 2 сама

представляет вектор суммы двух взаимно перпендикулярных векторов сил

K и Т, то для построения полярной диаграммы сил R ш.ш. первоначально

строят полярную диаграмму силы S, откладывая в прямоугольных коорди-

натах значения слагаемых K и Т для различных углов φ и, получая, таким

образом, соответствующие точки конца вектора S.

Обозначив эти точки φ1, φ2,…,φ n и соединив их последовательно не-

прерывной плавной линией, будем иметь полярную диаграмму силы S с

полюсом в точке О (рис. 29).

Для получения полярной диаграммы результирующей силы R ш.ш. дос-

таточно в полученной полярной диаграмме силы S полюс О переместить

по вертикали на величину

вектора Kr ш в точку О ш, что

равносильно геометрическому

сложению по формуле (41),

так как сила Kr ш при приня-

том нами допущении, что ω=

const, постоянна и всегда на-

правлена по радиусу криво-

шипа. Мы тем самым превра-

тим построенную полярную

диаграмму сил S в полярную

диаграмму нагрузок на ша-

тунную шейку (сил R ш.ш.) с

полюсом в точке О ш. Такая

диаграмма и ее развёртка для

четырехтактного бензинового

двигателя показана на рис. 30.

Проекция на вертикаль любого вектора полярной диаграммы в соот-

ветствующем масштабе представляет численное значение силы

K ш.ш. = K + Kr ш, действующей на шатунную шейку и направленной по ра-

диусу кривошипа, а проекция на горизонталь определяет величину

тангенциальной силы Т.

Угол ψ между вектором R ш.ш. полярной диаграммы и плоскостью ко-

лена (кривошипа) (рис. 29) определяется __________по формуле

Рис. 29. Схема построения полярной