Курсовая работа: Расчет двигателя
4. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ДВИГАТЕЛЯ
Конечной целью кинематического расчета двигателя является определение ускорения поршня.
Основными геометрическими параметрами, определяющими законы движения элементов КШМ, являются: r – радиус кривошипа коленчатого вала (r=59,5 мм), lш – длина шатуна (lш =228,8мм). Параметр l = r/lш является критерием кинематического подобия КШМ. Для двигателя l = r/lш =0,26. Порядок кинематического расчета двигателя следующий.
а). Определяем по формулам перемещение Sx , скорость Cп и ускорение поршня jп в зависимости от угла поворота коленчатого вала (с интервалом 30о ).
,
,
б). Полученные значения кинематических параметров оформляем в таблицу 8:
Таблица 8 Кинематические параметры двигателя
 | Перемешение поршня 1-го рода | Перемешение поршня 2-го рода | Суммарное перемещение поршня | Скорость поршня 1-го рода | Скорость поршня 2-го рода | Суммарная скорость поршня | Ускорение поршня 1-го рода | Ускорение поршня 2-го рода | Суммарное ускорение поршня |
| Sx1 | Sx2 | SxСумм | Cn1 | Cn2 | CnСумм | jn1 | jn2 | jnСумм | |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 3448,175998 | 896,5257594 | 4344,701757 |
| 30 | 7,971488475 | 1,93375 | 9,90523847 | 7,1618166 | 0,8063009 | 7,968117639 | 2986,208011 | 448,2628797 | 3434,470891 |
| 60 | 29,75 | 5,80125 | 35,55125 | 12,404630 | 0,8063009 | 13,21093131 | 1724,087999 | -448,2628797 | 1275,825119 |
| 90 | 59,5 | 7,735 | 67,235 | 14,32363333 | 1,14066E-16 | 14,32363333 | 2,11226E-13 | -896,5257594 | -896,5257594 |
| 120 | 89,25 | 5,80125 | 95,05125 | 12,404630 | -0,80630 | 11,59832937 | -1724,087999 | -448,2628797 | -2172,350879 |
| 150 | 111,0285115 | 1,93375 | 112,962261 | 7,161816667 | -0,806300 | 6,355515694 | -2986,208011 | 448,2628797 | -2537,945131 |
| 180 | 119 | 0 | 119 | 0 | 0 | 1,52673E-15 | -3448,175998 | 896,5257594 | -2551,650238 |
| 210 | 111,028 | 1,93375 | 112,962261 | -7,161816 | 0,806300 | -6,35551569 | -2986,208011 | 448,2628797 | -2537,945131 |
| 240 | 89,25 | 5,80125 | 95,05125 | -12,40463 | 0,806300 | -11,5983297 | -1724,087999 | -448,2628797 | -2172,350879 |
| 270 | 59,5 | 7,735 | 67,235 | -14,32363 | 0 | -14,3236333 | -6,33679E-13 | -896,5257594 | -896,5257594 |
| 300 | 29,75 | 5,80125 | 35,55125 | -12,40463 | -0,806300 | -13,2109311 | 1724,087999 | -448,2628797 | 1275,825119 |
| 330 | 7,97148 | 1,93375 | 9,90523847 | -7,161816 | -0,806300 | -7,96811769 | 2986,208011 | 448,2628797 | 3434,470891 |
| 360 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 3448,175998 | 896,5257594 | 4344,701757 |
в). Строим графики перемещения, скорости и ускорения поршня в интервале от 0о до 360о (рис.1).
5. ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ДВИГАТЕЛЯ
В ходе динамического расчета определяют силы и моменты, действующие на детали кривошипно-шатунного механизма (КШМ).
Рис 6.1. Развернутая индикаторная диаграмма двигателя
а). Строим развернутую диаграмму давления газов в координатах рг - jо п.к.в, используя построенную свернутую индикаторную диаграмму (Приложение 1) действительного цикла в ходе теплового расчета двигателя. Перестроение индикаторной диаграммы в развернутую выполняется графическим путем по методу проф. Ф.А. Брикса. Развертку индикаторной диаграммы начинают от ВМТ в процессе хода впуска. На этой диаграмме наносим также давление от инерционных сил ( рj ) и давление от суммарных сил (р1 ),
р1 = рг ± рj
где рj = Fj /pD2 /4 .
б). Определяем силу инерции, действующую на детали КШМ, движущихся поступательно по формуле:
| Тип двигателя | Масса поршневой группы (поршень из алюмин. сплава) ( ) ,  | Масса шатуна (), |
| Дизель (D=80…150мм) | 28 | 35 |
Fj = - mj ×jn ,
где mj – масса деталей КШМ, движущихся поступательно:
к г,
где 
= mуд.п *Fп = mуд.п *π*D2 /4=28*3,14*11,92 /4=2957,63г = 2,958 кг- масса поршневой группы,
-масса шатуна, отнесенная к поршневому пальцу:
=0,275*3,697=1,017 кг,
=mуд ш *π*D2 /4= 35 *3,14*11,92 /4=3697,04 г =3,697 кг -масса шатуна,
jn – ускорение поршня.