Динамика — реферат

РΣ50 = ΔРг + Рj ,
РΣ480 = 39900 + 3291 = 43191 Н
Суммарная сила РΣ480, как и силы Рг и Pj, направлена по оси цилиндра и приложена к оси поршневого пальца. Воздействие от силы Р передается на стенки цилиндра перпендикулярно его оси и на шатун по направлению его оси.
Сила N (Н), действующая перпендикулярно оси цилиндра, на¬зывается нормальной силой и воспринимается стенками цилиндра:
N Σ480 = РΣ480 • tgβ,
где
β – угол между шатуном и осью цилиндра;
sinβ = λ • sin φ = 0,264 • sin 480 = 0,2286
β = arc sin 0,2286 = 13,22°
N Σ480 = 43191• tg13,22 = 10143 H,
Нормальная сила N считается положительной, если создаваемый ею момент относительно оси коленчатого вала направлен противопо¬ложно направлению вращения вала двигателя.
Сила KΣ (Н), действующая вдоль шатуна, воздействует на него и далее передается кривошипу. Она считается положительной, если сжимает шатун, и отрицательной, если его растягивает:
KΣ480 = PΣ480 /cos β = 43191 /cos13,22 = 44366 H
От действия силы KΣ на шатунную шейку возникают две составляю-щие силы:
сила ZΣ480 (Н), направленная по радиусу кривошипа:
ZΣ480 = PΣ480 •cos(φ + β)/cosβ = 43191 • cos(480 + 13,22)/cos13,22 =
= - 30380 H
и тангенциальная сила TΣ480, направленная по касательной к окружности радиуса кривошипа (Н):
TΣ480 = PΣ50 •sin(φ + β)/cosβ =43191 • sin(480 + 13,22)/cos13,22 = 32333 H Сила ZΣ считается положительной, если она сжимает щеки колена.


2 Уравновешивание двигателя
На автомобиле ЗИЛ-130 устанавливается восьмицилиндровый V-образный четырехтактный карбюраторный двигатель. Угол развала цилиндров γ = 90°.
Силы и моменты, действующие в кривошипно-шатунном механиз¬ме, непрерывно изменяются и, если они не уравновешены, вызывают со-трясение и вибрацию двигателя, передающиеся раме автомобиля.
К неуравновешенным силам и моментам относятся:
а) силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс Рj=Рj1+Рj11 и центробежные силы инерции вращающихся масс КR;
б) продольные моменты Мj=Мj1 + Мj11 и МR, возникающие в много- цилиндровых двигателях от неуравновешенных сил Рj и КR отдельных ци-линдров;
в) крутящий момент Мкp и равный ему, но противоположно направ-ленный опрокидывающий момент Мопр = —Мкр, воспринимаемый опорами двигателя.
Двигатель считается полностью уравновешенным, если при уста-новившемся режиме работы силы и моменты, действующие на его опо¬ры, постоянны по величине и направлению.
Условия уравновешенности двигателя с любым числом цилиндров (при соблюдении равенства масс движущихся частей и идентичности протекания рабочего процесса во всех цилиндрах, а также обеспече¬нии статической и динамической уравновешенности коленчатого вала) принято записывать в следующем виде:
а) результирующие силы инерции первого порядка и их моменты рав- ны нулю;
б) результирующие силы инерции второго порядка и их моменты, рав- ны нулю;
в) результирующие центробежные силы инерции и их моменты рав- ны нулю.
Таким образом, решение вопроса уравновешивания двигателей сво-дится к уравновешиванию лишь наиболее значительных сил и их мо-ментов.
Уравновешивание сил инерции первого и второго порядков дости-гается подбором определенного числа цилиндров, их расположением и выбором соответствующей кривошипной схемы коленчатого вала. Так, например, в шести- и восьмицилиндровых рядных двигателях полностью уравновешены силы инерции первого и второго порядков и их моменты.
При невозможности подобрать для проектируемого двигателя соответствующего количества и расположения цилиндров для полного уравновешивания сил инерции они могут быть уравновешены противо-весами, расположенными на дополнительных валах, имеющих меха-ническую связь с коленчатым валом.
В рядных двигателях уравновесить силы инерции первого и второ¬го порядков установкой противовесов на коленчатом валу невозможно. При соответствующем выборе массы противовеса можно частично пере¬нести действие силы инерции первого порядка из одной плоскости в другую, тем самым уменьшив максимальную неуравновешенность в одной плоскости.
Центробежные силы инерции вращающихся масс практически мож¬но уравновесить в двигателе с любым количеством цилиндров установ¬кой противовесов на коленчатом валу.
В большинстве многоцилиндровых двигателей результирующие силы инерции уравновешиваются без установки противовесов за счет
Для разгрузки коленчатого вала от действия местных центро¬бежных сил в некоторых двигателях применяют противовесы.
Силы и моменты в двигатели возникают от масс деталей кривошипно-шатунного механизма. В процессе разработки двигателя уравновешенность может достигнута только при выполнении ряда требований к производству его деталей, а также к сборке и регулировке узлов двигателя.
Важнейшими из этих требований являются:
- равенство масс поршневых групп;
- равенство масс и одинаковое расположение центров тяжести шатунов;
- статическая и динамическая сбалансированность коленчатого вала.
На уравновешенность двигателя также влияет количество цилиндров, схема расположений цилиндров и сема коленчатого вала.
Силы и моменты в двигатели возникают от масс деталей кривошипно-шатунного механизма. В процессе разработки двигателя уравновешенность может достигнута только при выполнении ряда требований к производству его деталей, а также к сборке и регулировке узлов двигателя.
Важнейшими из этих требований являются:
- равенство масс поршневых групп;
- равенство масс и одинаковое расположение центров тяжести шатунов;
- статическая и динамическая сбалансированность коленчатого вала.
На уравновешенность двигателя также влияет количество цилиндров, схема расположений цилиндров и сема коленчатого вала.

Комментарии: