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

Рового двигателя

момент двигателя Σ

i

M

кр будем обозначать через M кр, а среднее значение

его соответственно M ср.

Так как график суммарного момента представляет периодическую

функцию угла поворота коленчатого вала φ с периодом θ, построение его,

как правило, ограничивается участком, соответствующим этому углу. Для

этого используется график крутящего момента для одного цилиндра за

один цикл. Этот график делится на i ц равных частей (что можно делать при

соблюдении условия идентичности процессов во всех цилиндрах), после

чего складываются полученные отдельные участки графика, перенесенные

__________на новую координатную сетку.

Определение значений индикаторного суммарного крутящего момен-

та для многоцилиндрового двигателя в зависимости от угла поворота ко-

ленчатого вала можно осуществить табличным методом путем сложения

величины крутящих моментов отдельных цилиндров с учетом смещения

их на угловой интервал θ между рабочими ходами в отдельных цилиндрах.

В табл. 9 приведено значение крутящего момента по цилиндрам для четы-

рех цилиндрового четырехтактного двигателя с порядком работы 1– 3 – 4 –

2 с учетом смещения рабочих ходов на угол 180ｺ (величина момента M 0

выделена курсивом).

При прочностном расчете коленчатого вала необходимо знать изме-

нение момента, вызывающего скручивание той или иной коренной шейки.

Для этого нужно найти сумму крутящих моментов отдельных цилиндров,

начиная с первого колена и кончая коленом, предшествующим рассматри-

ваемой шейке. Эта сумма называется набегающим моментом на данную

коренную шейку.

Суммирование моментов необходимо производить с учетом порядка

работы цилиндров и соблюдением угловых смещений θ в соответствии с

углами, под которыми расположены колена вала. Например, для четырех

цилиндрового четырехтактного двигателя в каждый момент времени набе-

гающий момент M к.ш. на вторую коренную шейку равен M к.ш.2 = M 1ц, где

M 1ц – крутящий момент первого цилиндра; На третью коренную шейку –

M к.ш.3 = M к.ш.2 + M 2ц, на четвертую – M к.ш.4 = M к.ш.3 + M 3ц, а на пятую –

M к.ш.5 = M к.ш.4 + M 4ц = M кр.

В табл. 10 показано вычисление набегающих моментов для четырех-

цилиндрового четырехтактного двигателя с порядком работы 1– 3 – 4 – 2.

Данные по величине крутящих моментов каждого цилиндра можно взять

из табл. 9.

Таблица 9

Суммарный индикаторный момент четырех цилиндрового четырехтактного двигателя

Значение крутящего момента по цилиндрам

1 2 3 4

φｺ,

пкв

M 1ц M 2ц M 3ц M 4ц

M кр

двигателя

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

M 0

M 1

M 2

.

.

.

M 17

M 18

M 19

.

.

.

M 35

M 36

M 37

.

.

.

M 53

M 54

M 55

.

.

.

M 70

M 71

M 0

M 18

M 19

M 20

.

.

.

M 35

M 36

M 37

.

.

.

M 53

M 54

M 55

.

.

.

M 71

M 0

M 1

.

.

.

M 16

M 17

M 18

M 54

M 55

M 56

.

.

.

M 71

M 0

M 1

.

.

.

M 17

M 18

M 19

.

.

.

M 35

M 36

M 37

.

.

.

M 52

M 53

M 54

M 36

M 37

M 38

.

.

.

M 53

M 54

M 55

.

.

.

M 71

M 0

M 1

.

.

.

M 17

M 18

M 19

.

.

.

M 34

M 35

M 36

M 0 + M 18+ M 54+ M 36

M 1+ M 19+ M 55+ M 37

M 2+ M 20+ M 56+ M 38

.

.

.

M 17+ M 35+ M 71+ M 53

M 18+ M 36+ M 0 + M 54

M 19+ M 37+ M 1+ M 55

.

.

.

M 35+ M 53+ M 17+ M 71

M 36+ M 54+ M 18+ M 0

M 37+ M 55+ M 19+ M 1

.

.

.

M 53+ M 71+ M 35+ M 17

M 54+ M 0 + M 36+ M 18

M 55+ M 1+ M 37+ M 19

.

.

.

M 70+ M 16+ M 52+ M 34

M 71+ M 17+ M 53+ M 35

M 0 + M 18+ M 54+ M 36

Закон изменения набегающего момента по углу поворота коленчатого

вала для каждой коренной шейки характеризуется кривой, которую можно

получить графическим суммированием кривых крутящих моментов соот-

ветствующих цилиндров Mi ц, как это выполнено для четырех цилиндрово-

го четырехтактного двигателя.

Примерное построение кривых набегающих моментов Mк.ш. i для корен-

ных шеек шестицилиндрового однорядного четырехтактного бензинового

двигателя с порядком работы цилиндров 1 – 5 – 3 – 6 – 2 – 4 приведено на

рис. 38.

Таблица 10

Набегающие моменты на коренные шейки коленчатого вала для четырехцилиндрового

четырехтактного двигателя

φｺ,

пкв

M к.ш.2 =

= M 1ц

M 2ц M к.ш.3=

= M к.ш.2+ M 2ц

M 3ц M к.ш.4=

= M к.ш.3+ M 3ц

M 4ц M к.ш.5=

= M к.ш.4+ M 4ц

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

M 0

M 1

M 2

.

.

.

M 17

M 18

M 19

.

.

.

M 35

M 36

M 37

.

.

.

M 53

M 54

M 55

.

.

.

M 70

M 71

M 0

M 18

M 19

M 20

.

.

.

M 35

M 36

M 37

.

.

.

M 53

M 54

M 55

.

.

.

M 71

M 0

M 1

.

.

.

M 16

M 17

M 18

M 0+ M 18

M 1+ M 19

M 2+ M 20

.

.

.

M 17+ M 35

M 18+ M 36

M 19+ M 37

.

.

.

M 35+ M 53

M 36+ M 54

M 37+ M 55

.

.

.

M 53+ M 71

M 54+ M 0

M 55+ M 1

.

.

.

M 70+ M 16

M 71+ M 17

M 0 + M 18

M 54

M 55

M 56

.

.

.

M 71

M 0

M 1

.

.

.

M 17

M 18

M 19

.

.

.

M 35

M 36

M 37

.

.

.

M 52

M 53

M 54

M 0+ M 18+ M 54

M 1+ M 19+ M 55

M 2+ M 20+ M 56

.

.

.

M 17+ M 35+ M 71

M 18+ M 36+ M 0

M 19+ M 37+ M 1

.

.

.

M 35+ M 53+ M 17

M 36+ M 54+ M 18

M 37+ M 55+ M 19

.

.

.

M 53+ M 71+ M 35

M 54+ M 0+ M 36

M 55+ M 1+ M 37

.

.

.

M 70+ M 16+ M 52

M 71+ M 17+ M 53

M 0 + M 18+ M 54

M 36

M 37

M 38

.

.

.

M 53

M 54

M 55

.

.

.

M 71

M 0

M 1

.

.

.

M 17

M 18

M 19

.

.

.

M 34

M 35

M 36

M 0 + M 18+ M 54+ M 36

M 1+ M 19+ M 55+ M 37

M 2+ M 20+ M 56+ M 38

.

.

.

M 17+ M 35+ M 71+ M 53

M 18+ M 36+ M 0 + M 54

M 19+ M 37+ M 1+ M 55

.

.

.

M 35+ M 53+ M 17+ M 71

M 36+ M 54+ M 18+ M 0

M 37+ M 55+ M 19+ M 1

.

.

.

M 53+ M 71+ M 35+ M 17

M 54+ M 0 + M 36+ M 18

M 55+ M 1+ M 37+ M 19

.

.

.

M 70+ M 16+ M 52+ M 34

M 71+ M 17+ M 53+ M 35

M 0 + M 18+ M 54+ M 36

При прочностном расчете шеек на кручение необходимо установить,

какая из них является наиболее нагруженной, что определяется наиболь-

шим размахом изменения набегающего на нее момента, т. е. наибольшим

значением

Δ M к.ш.max = M к.ш.max − M к.ш.min.

В зависимости от числа цилиндров, числа колен и их расположения,

порядка работы цилиндров, а также быстроходности двигателя наиболь-

ший размах изменения набегающего момента для расчетного режима мо-

жет получаться на различных коренных шейках. В результате построения

кривых набегающих моментов такую шейку легко найти (на рис. 38, на-

пример, это пятая коренная шейка).

Точно также после построения кривых набегающих моментов на ша-

тунные шейки, определяется какая из них наиболее нагружена. Для нахо-

ждения крутящего момента, скручивающего шатунную шейку i –го колена,

необходимо набегающий момент на предшествующую коренную шейку

сложить с половиной значения крутящего момента от тангенциального

усилия, действующего на рассматриваемую шатунную шейку, т. е.

M ш.ш. i = M к.ш. i + 0,5 Mi ц = M к.ш. i + 0,5 Tir.

В табл. 11 приведен порядок вычисления набегающих моментов

M ш.ш. i на шатунные шейки коленчатого вала для четырехцилиндрового

четырехтактного двигателя с порядком работы 1 – 3 – 4 – 2. значение кру-

тящего момента в начале такта расширения для каждого цилиндра в табл.

11 выделено курсивом Как было сказано ранее оно изменяется с периодом

θ = 720ｺ/4 = 180ｺ.

На рис. 39 по набегающим моментам Mк.ш. i на коренные шейки шес-

тицилиндрового однорядного четырехтактного двигателя (порядок работы

1 – 5 – 3 – 6 – 2 – 4), приведенным на рис. 38, построены графики M ш.ш. i.

Для однорядного шестицилиндрового двигателя угловой интервал состав-

ляет 120ｺ поворота коленчатого вала. Из рассмотренных кривых находим

наиболее нагруженную шатунную шейку – четвертого колена.

Рис. 38. Кривые набегающих моментов на коренные шейки коленчатого вала