Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Силы, действующие на коренные шейки коленчатого вала
|
|
Результирующая сила RК.Ш, действующая на коренную шейку (рис. 8.10, а, б), определяется геометрическим сложением сил, равных, но противоположных по направлению силам, передающимся от двух смежных колен:
RК.Ш = R’Ki + R’K(i+1), (8. 30)
где R’Ki = - RKi∙ l2/L и R’K(i+1) = - RK(i+1)∙ l1/L – соответственно усилия, передаваемые от i и (i + 1)-го колен на коренную шейку, заключенную между ними; l1 и l2 – расстояния по оси вала между центрами коренной и шатунной шеек; L – расстояние между центрами соседних коренных шеек.
При симметричных коленах R’Ki = - 0, 5 ∙ RKi и R’K(i+1) = - 0, 5 ∙ RK(i+1), тогда
RК.Ш = - 0, 5 ∙ (R’Ki + R’K(i+1)), (8.31)
Полярную диаграмму сил RК.Ш строят с помощью двух полярных диаграмм нагрузок на смежные шатунные шейки, полюса Ох которых совмещены в одной точке (рис. 8.11). Графически точки полярной диаграммы нагрузки на коренную шейку для соответствующих углов поворота вала определяют геометрическим сложением попарно векторов RК, обеих диаграмм, одновременно действующих на колено вала в соответствии с порядком работы цилиндров.
Каждый из полученных результирующих векторов представляет робой удвоенную силу RК.Ш с обратным знаком. Соединяя концы результирующих векторов плавной кривой в порядке возрастания углов поворота коленчатого вала, получают полярную диаграмму.
Для определения с помощью этой диаграммы результирующей силы де.щ, приложенной к коренной шейке при данном угле поворота кривошипа нго цилиндра, необходимо уменьшить в два раза масштаб диаграммы по сравнению с масштабом полярных диаграмм нагрузки на шатунные шейки и принять направление векторов от кривой к полюсу ОК.
На рис. 8.11 показано построение полярной диаграммы нагрузки на вторую коренную шейку однорядного шестицилиндрового четырехтактного двигателя с порядком работы 1-5-3-6-2-4.
Результирующую силу, действующую на коренную шейку, можно подсчитать аналитически:
, (8.32).;
где ТК и ZК – соответственно суммы проекции сил R’Ki + R’K(i+1) на оси Т и Z i-го кривошипа.
Определяют ТK и ZK следующим образом (см. рис. 8.10, б). Проекции силы R’Ki = - 0, 5 ∙ RKi на оси Т и Z i-го кривошипа будут:
Т’i = - 0, 5 ∙ Ti,
Z’PKi = - 0, 5 ∙ ZPKi,
Аналогично проекции силы R’K(i+1) на оси Т и К (i + 1)-го кривошипа
Т’i+1 = - 0, 5 ∙ Ti+1,
Z’PK(i+1) = - 0, 5 ∙ ZPK(i+1),
Далее определяют проекции Т’i+1 и Z’PK(i+1) на оси Т и Z i-го кривошипа:
Т’(i+1)T = Т’i+1 ∙ cosγ K = - 0, 5 ∙ Ti+1 ∙ cosγ K
Т’(i+1)K = Т’i+1 ∙ sinγ K = - 0, 5 ∙ Ti+1 ∙ sinγ K
Z’PK(i+1)T = - Z’PK(i+1) ∙ sinγ K = 0, 5 ∙ ZPK(i+1) ∙ sinγ K,
Z’PK(i+1)K = - Z’PK(i+1) ∙ cosγ K = 0, 5 ∙ ZPK(i+1) ∙ cosγ K.
где γ K – угол между кривошипами i и (i + 1)-го цилиндров.
Суммируя все проекции соответственно на оси Т и Z-го кривошипа, получаем:
TK = Т’i + Т’(i+1)T + Z’PK(i+1)T = - 0, 5 ∙ (Тi + Тi+1 ∙ cosγ K + ZPK(i+1) ∙ sinγ K);
ZK = Z’i + Т’(i+1)T + Z’PK(i+1)T = - 0, 5 ∙ (ZPKi + Тi+1 ∙ sinγ K + ZPK(i+1) ∙ cosγ K);
При определении TK и ZK для различных углов поворота коленчатого вала удобнее использовать табличную форму (табл. 8.6).
Табл. 8.6 составляют по углу поворота кривошипа первого цилиндра от начала цикла. Углы поворота φ i и φ i+1 и соответствующие им силы определяют с учетом углового смещения порядка работы цилиндров. При угле между кривошипами γ K = 0; 90; 180° и т. д. таблица значительно упрощается (см. табл. 10.6).
По значениям TK и ZK, взятым для различных углов поворота коленчатого вала, строят полярную диаграмму результирующих сил RК.Ш, действующих на коренную шейку в координатах Т и Z i-го цилиндра. Диаграмма строится аналогично полярной диаграмме нагрузки на шатунную шейку.
Определение результирующих сил RК.Ш, действующих на коренные шейки V-образных двигателей, и построение для них полярных диаграмм осуществляют так же, как и для рядных двигателей, но с учетом действия на каждое колено вала суммарных сил от двух цилиндров (см. п. 2.8). Перестроение полярной диаграммы сил RК.Ш (рис. 8.11) в прямоугольные координаты RК.Ш – φ (рис. 8.12, а) а определение по ней RК.Ш.СР, RК.Ш.МАХ и RК.Ш.MIN, производится также, как это делалось при перестроении диаграммы сил RШ.Ш.
