Курсовая работа: Проектирование и исследование механизма двигателя внутреннего сгорания

Определяем масштаб m_а = m_v /m_{t *} K_а = 0,216/0,000141 _* 10 = 12,47 м/с² мм.

3.Усилия, действующие на поршень

3.1 Построение индикаторной диаграммы рабочего процесса

3.1.1. Индикаторная диаграмма зависимости давления газов на поршень от перемещения поршня строим по диаграмме в задании.

3.1.2. В рассматриваемом примере наибольший ход поршня S_Б = 0,14 м, а наименьшее давление газов: Р_z = 4,8 н/мм² . Учитывая это, принимаем: m_S = 0,001 м/мм,m_р = 0,02 н/мм² /мм.

3.2 Построение диаграмм, действующих на поршень : F_un = ò ₅ ( j ) ; F _В = ò ₄ ( j ) ; F = ò ₆ ( j )

3.2.1. Для построения этих диаграмм составим таблицу 3.

Р_u = Р_а – 0,1 м/мм² .

Сила F_в давления газов на поршень: F_в = Р_{u *} А_n , где, А_n – площадь поршня в мм² .

А_n = pd² /4 = 3,14 _* 120² /4 = 11304 мм² .

Сила инерции шатуна F_un по формуле: F_un = - m_{n *} а_в н.

где, m_n – масса поршня кг,

а_в – ускорение поршня м/с² .

F_un = - 2,5 _* а_в н.

Результирующая сила F, действующая на поршень: F = F_в + F_un н.

4.Результирующая сила инерции шатуна.

4.1 Результирующая сила инерции шатуна для 10 положения коленвала ( j = 300⁰ )

4.1.1.Результирующую силу инерции шатуна определим способом переноса этой силы на величину h плеча момента сил инерции:

F_{u ш} = - mш _* а_{s ш} , Н ,

где mш = 4,7 кг - масса шатуна,

а_{s ш} = 1580 м/с² - ускорение центра масс шатуна (для 10 - го положения).

Знак минус означает, что направление силы инерции противоположно направлению ускорения.

4.1.2. Шатун совершает сложное движение. Поэтому аsш мы рассматриваем как сумму двух ускорений: аsш = а_с + а_{s шс} ,

где, а_с – ускорение центра масс шатуна в переносном ( поступательном) движение вместе с точкой С:

а_{s шс} – ускорение центра масс шатуна в относительном ( вращательном ) движении вокруг точки С.

F_{u ш} = -m_ш (а_с + а_{s шс} ) = [-m_ш m _а (pс)] + [-m_ш m _а (сSш)],

-m_ш m _а (pс) = - F_{u ш} ^’ , -m_ш m _а (сSш) = - F_{u ш} ^’’ ,

F_{u ш} = F_{u ш} ^’ + F_{u ш} ^’’ ,

F_{u ш} ^’ – сила инерции, возникающая при переносном движении шатуна. F_{u ш} ^’ приложена в центре масс.