Početna vrijednost pri odabiru veličine karika radilice je puni hod klizača, određen standardom ili iz tehničkih razloga za one tipove strojeva za koje nije određen maksimalni hod klizača (makaze i sl.).

Na slici su uvedene sledeće oznake: dO, dA, dV – prečnici prstiju u šarkama; e – vrijednost ekscentriciteta; R – poluprečnik radilice; L – dužina klipnjače; ω – ugaona brzina rotacije glavnog vratila; α je ugao nepristupačnosti radilice do mjenjača; β – ugao odstupanja klipnjače od vertikalne ose; S – veličina punog hoda klizača.

Na osnovu date vrijednosti hoda klizača S (m) određuje se polumjer radilice:

Za aksijalni mehanizam radilice, funkcije pomaka klizača S, brzine V i ubrzanja j od ugla rotacije koljenastog vratila α određene su sljedećim izrazima:

S = R, (m)

V = ω R , (m/s)

j = ω 2 R, (m/s 2)

Za disaksijalni koljenast mehanizam, funkcije pomaka klizača S, brzine V i ubrzanja j od ugla rotacije radilice α, respektivno:

S = R, (m)

V = ω R , (m/s)

j = ω 2 R, (m/s 2)

gdje je λ koeficijent klipnjače, čija je vrijednost za univerzalne prese određena u rasponu od 0,08...0,014;
ω – ugaona brzina rotacije poluge, koja se procjenjuje na osnovu broja poteza klizača u minuti (s -1):

ω = (π n) / 30

Nazivna sila ne izražava stvarnu silu koju razvija pogon, već predstavlja maksimalnu snagu dijelova presa koji se mogu primijeniti na klizač. Nazivna sila odgovara strogo određenom kutu rotacije radilice. Za jednosmjerne preše s radilicom s jednosmjernim pogonom, nazivna sila se uzima kao sila koja odgovara kutu rotacije α = 15...20 o, računajući od donje mrtve točke.

Sile koje djeluju na rukavce radilice. Ove sile uključuju: sila pritiska gasa je uravnotežena u samom motoru i ne prenosi se na njegove nosače; inercijska sila se primjenjuje na središte klipnih pokretnih masa i usmjerava se duž ose cilindra kroz ležajeve radilice i djeluje na tijelo motora uzrokujući njegovo vibriranje na nosačima u smjeru ose cilindra; Centrifugalna sila iz rotirajućih masa usmjerena je duž radilice u njenoj srednjoj ravni, djelujući kroz nosače radilice na kućištu motora...

Podijelite svoj rad na društvenim mrežama

Ako vam ovaj rad ne odgovara, na dnu stranice nalazi se lista sličnih radova. Možete koristiti i dugme za pretragu

Predavanje 12

DINAMIKA radilice

12.1. Sile pritiska gasa

12.2. Inercijske sile

12 .2.1. Smanjenje mase CVM delova

12.3. Ukupno sile koje deluju u radilici

12.3.1. Ovlasti , djelujući na rukavce radilice

12.4. Redoslijed rada cilindara motora ovisno o lokaciji radilice i broju cilindara

Kada motor radi, u radilici djeluju sile i momenti, koji ne samo da utječu na dijelove radilice i druge komponente, već i uzrokuju neravnomjeran rad motora. Ove sile uključuju:

• sila pritiska gasa je uravnotežena u samom motoru i ne prenosi se na njegove nosače;
• inercijska sila se primjenjuje na središte klipnih pokretnih masa i usmjerava se duž osi cilindra, kroz ležajeve radilice djeluju na tijelo motora, uzrokujući njegovo vibriranje na nosačima u smjeru osi cilindra;
• Centrifugalna sila iz rotirajućih masa usmjerena je duž radilice u njenoj srednjoj ravni, djelujući kroz nosače radilice na tijelo motora, uzrokujući osciliranje motora na nosačima u smjeru radilice.

Osim toga, nastaju sile kao što su pritisak na klip iz kućišta radilice i sila gravitacije radilice, koje se ne uzimaju u obzir zbog svoje relativno male veličine.

Sve sile koje djeluju u motoru djeluju u interakciji s otporom na radilici, silama trenja I primećuju nosači motora.Tokom svakog radnog ciklusa (720° za četvorotaktni motor I 360° za dvotaktne motore), sile koje djeluju u radilici se kontinuirano mijenjaju po veličini i smjer i da bi se utvrdila priroda promjene ovih sila iz ugla rotacije radilice, određuju se svakih 1030° za određene pozicije radilice.

12.1. Sile pritiska gasa

Sile pritiska gasa deluju na klip, zidove i glavu cilindra. Da bi se pojednostavio dinamički proračun sile pritiska gasovi zamjenjuju se jednom silom usmjerenom duž ose cilindra i cca. spojen na os klipnog klipa.

Ova sila je određena za svaki trenutak vremena (ugao rotacijeradilica φ) prema indikatorskom dijagramu dobivenom na temelju termičkog proračuna ili preuzetom direktno iz motora pomoću posebne instalacije. Na sl. 12.1 prikazuje detaljne indikatorske dijagrame sila koje djeluju posebno na promjenu tlaka plina(R g ) na ugao rotacije radilice.

Rice. 12.1. Prošireni indikatorski dijagrami sila,
radi u KShM

12.2. Inercijske sile

Za određivanje inercijskih sila koje djeluju u CVM-u, potrebno je poznavati mase pokretnih dijelova. Da bismo pojednostavili izračunavanje mase pokretnih dijelova, zamijenit ćemo ga sistemom uslovnih masa koji je ekvivalentan stvarnim postojećim masama. Ova zamjena se zove smanjenje mase.

12.2.1. Smanjenje mase CVM delova

Prema prirodi kretanja mase dijelova, CVM se može podijeliti u tri grupe:

• dijelovi koji se kreću naprijed-nazad (grupa klipa i gornja glava klipnjače);
• dijelovi koji izvode rotacijsko kretanje (radilica i donja glava klipnjače);
• dijelovi koji izvode složeno ravno-paralelno kretanje (ojna šipka).

Masa klipne grupe(t p) smatra se koncentrisanim na os klipnog klipa u tački A (Sl. 12.2).

Rice. 12.2. Smanjenje mase klipnjače

Masa grupe klipnjačazamijenjen sa dvije mase: t sh koncentrisan na os klipnog klipa u jednoj tački A, t shk na osi radilice u tački B. Vrijednosti ovih masa nalaze se pomoću formula:

gdje je L w dužina klipnjače;

L shk udaljenost od centra glave radilice do težišta klipnjače.

Za većinu postojećih motora t shp je u rasponu od 0,2 t w do 0,3 t w, a t shk od 0,7 t w do 0,8 t w. Vrijednost t w može se odrediti kroz strukturnu masu (tablica 12.1), dobijenu na osnovu statističkih podataka.

Težina ručice zamjenjuju dvije mase koncentrisane na osi radilice u točki V (t k) a na osi vrata korijena u tački O (t o ) (sl. 12.3).

Rice. 12.3. Smanjenje mase radilice: a real; b ekvivalentno

Masa molarnog vrata sa dijelom obraza koji se nalazi simetrično u odnosu na os rotacije je uravnotežena. Neuravnotežene mase radilice zamjenjuju se jednom smanjenom masom, pod uvjetom da je centrifugalna sila inercije stvarne mase jednaka centrifugalnoj sili smanjene mase. Ekvivalentna masa je data polumjerom radilice R i označimo t k.

Težina rukavca klipnjače t shsh sa susjednim dijelovima obraza se uzima da su koncentrirani na sredini ose vrata, a budući da je njegovo težište udaljeno od ose osovine na udaljenosti jednakoj R , smanjenje ove mase nije potrebno. Masa obraza t sh s težištem na udaljenosti p od ose radilice zamjenjuje se smanjenom masom koja se nalazi na udaljenosti R od ose radilice. Smanjena masa čitave radilice određena je zbirom smanjenih masa rukavca klipnjače i obraza:

Prilikom dizajniranja motora, vrijednost t to može se dobiti kroz strukturne mase radilice t "k (vidi tabelu 12.1). Moderni kratkotaktni motori imaju t sh mali u poređenju sa t shsh a može se zanemariti.

Tabela 12.1. Vrijednosti konstrukcijskih masa KShM, kg/m 2

KShM element	Karburatorski motori sa D od 60 do 100 mm	Dizeli sa D od 80 do 120 mm
Grupa klipova(t" p = t w / F p)
Klip od legure aluminijuma	80-50	150-300
Klip od livenog gvožđa	150-250	250-400
Klipnjača (t "k = t w / F p)
klipnjača	100-200	250-400
Neuravnoteženi dijelovi jednog koljena radilice bez protutega(t "k = t k / F p)
Radilica od kovanog čelika sa čvrstim rukavcima	150-200	200-400
Radilica od livenog gvožđa sa šupljim rukavcima	100-200	150-300

Bilješke

1. Kada koristite tabelu. 12.1 treba uzeti u obzir da su velike vrijednosti T "odgovaraju motorima sa velikim prečnikom cilindra.

2. Smanjenje S/D smanjuje t"w i t"k.

3. Većim vrijednostima odgovaraju motori u obliku slova V sa dvije klipnjače na vratu t" k.

Dakle, sistem koncentrisanih masa, dinamički ekvivalentan KShM, sastoji se od mase t A , koncentrisan u jednoj tački A i izvođenje povratnog pokreta:

i masa t V , koncentrisan u jednoj tački IN i imaju rotacijski pokret:

U V -motori u obliku motora sa dvostrukom radilicom t B = t k + 2t shk.

Prilikom dinamičkog izračunavanja motora, vrijednosti t p i t w određeno iz podataka prototipa ili izračunato. Značenja t shsh i t sh određuje se na osnovu dimenzija radilice i gustine materijala radilice. Za približnu vrijednost t p, t sh i t k mogu se koristiti strukturne mase:

Gdje .

12.2.2. Određivanje inercijskih sila

Inercijalne sile koje djeluju u radilici, u skladu s prirodom kretanja reduciranih masa, dijele se nasile inercije translatorno pokretnih masa Pj i centrifugalne sile inercije rotirajućih masa R c .

Inercijska sila od kliznih pokretnih masamože se odrediti formulom

(12.1)

Znak minus označava da je inercijska sila usmjerena u smjeru suprotnom od ubrzanja. Može se smatrati da se sastoji od dvije sile (slično ubrzanju).

Prva komponenta

(12.2)

• inercijalna sila prvog reda.

Druga komponenta

(12.3)

• inercijalna sila drugog reda.

dakle,

Centrifugalna sila inercije rotirajućih masakonstantne veličine i usmjerene od ose radilice. Njegova vrijednost je određena formulom

(12.4)

Potpuna slika opterećenja koja djeluju na dijelove radilice može se dobiti samo kao rezultat kombiniranog djelovanja različitih sila koje nastaju tijekom rada motora.

12.3. Ukupno sile koje deluju u radilici

Hajde da razmotrimo rad jednocilindričnog motora. Sile koje deluju u jednocilindrični motor, prikazan na sl. 12.4. U KShM sile pritiska gasa Rg, povratna sila inercije strogo pokretne mase Pj i centrifugalne sile R c . Sile P g i P j pričvršćeni za klip i djeluju duž njegove ose. Dodajući ovo dvoje snaga, dobijamo ukupnu silu koja djeluje duž ose cilindra:

(12.5)

Pomaknuta sila P prema centru klipnog klipa se razlaže na dvije komponente:

(12. 6 )

• sila usmjerena duž ose klipnjače;

(12. 7 )

• sila okomita na zid cilindra.

Rice. 12.4. Sile koje djeluju u radilici jednocilindričnog motora

Sila P N percipira bočna površina stijenke cilindra i uzrokuje trošenje klipa i cilindra. Smatra se pozitivnim ako je trenutak koji stvara u odnosu na os radilice usmjeren suprotno od smjera rotacije osovine motora.

Sila R w smatra se pozitivnim ako pritisne klipnjaču, a negativnim ako je rasteže.

sila R w, pričvršćena na klanu ( R "sh ), se rastavlja na dvije komponente:

(12.8)

• tangencijalna sila tangentna na krug radijusa radijusa;

(12.9)

• normalna sila (radijalna) usmjerena duž polumjera radilice.

Z-sila smatra se pozitivnim ako stisne obraze radilice. Force T smatra se pozitivnim ako se smjer momenta koji stvara poklapa sa smjerom rotacije radilice.

Po T vrijednosti odrediti naznačeni obrtni moment jednog cilindra:

(12.10)

Normalne i tangencijalne sile koje se prenose na centar radilice ( Z" i T "), formiraju rezultantnu silu R"" w, koja je paralelna i po veličini jednaka sili R sh . Sila R"" w opterećuje glavne ležajeve radilice. Zauzvrat, sila R"" w može se razložiti na dvije komponente: silu P " N , okomito na osu cilindra, a sila P" koja djeluje duž ose cilindra. P "N i P N formiraju par sila čiji se moment naziva prevrtanjem. Njegova vrijednost je određena formulom

(12.11)

Ovaj moment jednak je naznačenom momentu i usmjeren je u suprotnom smjeru:

Od tada

(12.12)

Obrtni moment se prenosi preko mjenjača na pogonske kotače, a moment prevrtanja opažaju nosači motora. Force P" je jednaka sili P , a slično kao i prethodni može se predstaviti kao

Komponenta P "g balansira sila pritiska gasa koja se primenjuje na glavu cilindra, a P " j je slobodna neuravnotežena sila koja se prenosi na nosače motora.

Centrifugalna sila inercije se primjenjuje na osovinu radilice i usmjerena je od ose radilice. Ona je kao snaga P " j je neuravnotežen i prenosi se kroz glavne ležajeve do nosača motora.

12.3.1. Sile koje djeluju na rukavce radilice

Radijalna sila djeluje na nosač klipnjače Z , tangencijalna sila T i centrifugalne sile R c od rotirajuće mase klipnjače. Ovlasti Z i R c su usmjereni u jednoj pravoj liniji, pa je njihova rezultanta

ili

(12.13)

Ovdje R c nije definisano kao, ali kao , pošto govorimo o centrifugalnoj sili samo klipnjače, a ne cijele radilice.

Rezultanta svih sila koje djeluju na osovinu radilice izračunava se po formuli

(12.14)

Djelovanje sile R w uzrokuje habanje rukavca klipnjače. Rezultirajuća sila primijenjena na glavni rukavac radilice nalazi se grafički kao sile koje se prenose sa dva susjedna koljena.

12.3.2. Analitički i grafički prikaz sila i momenata

Analitički prikaz sila i momenata koji djeluju u radilici predstavljen je formulama (12.1)(12.14).

Jasnije, promjena sila koje djeluju u radilici, ovisno o kutu rotacije radilice, može se predstaviti kao detaljni dijagrami, koji se koriste za izračunavanje čvrstoće dijelova radilice, procjenu trošenja trljajućih površina dijelova, analizirati ujednačenost hoda i odrediti ukupan obrtni moment višecilindarskih motora, kao i konstruisati polarne dijagrame opterećenja na rukavcu vratila i njegove ležajeve.

Obično se tokom proračuna konstruišu dva proširena dijagrama: jedan prikazuje zavisnosti, And (vidi sliku 12.1), na drugim zavisnostima i (slika 12.5).

Rice. 12.5. Prošireni dijagrami tangencijalnih i realnih sila koje djeluju u radilici

Detaljni dijagrami sila koje djeluju u radilici omogućavaju određivanje okretnog momenta višecilindarskih motora na relativno jednostavan način.

Iz jednadžbe (12.10) slijedi da se obrtni moment jednocilindričnog motora može izraziti kao funkcija T=f (φ). Vrijednost snage T u zavisnosti od promene ugla rotacije, on se značajno menja, kao što se može videti na sl. 12.5. Očigledno, obrtni moment će se promijeniti na sličan način.

U višecilindričnim motorima, promjenjivi momenti pojedinačnih cilindara se dodaju duž dužine radilice, što rezultira ukupnim momentom koji djeluje na kraju osovine.Vrijednosti ovog trenutka mogu se odrediti grafički. Da biste to učinili, projekcija krive T=f (φ) na osi apscise dijeli se na jednake segmente (broj segmenata je jednak broju cilindara). Svaki segment je podijeljen na nekoliko jednakih dijelova (ovdje 8). Za svaku dobijenu tačku apscise određuje se algebarski zbir ordinata dviju krivulja (iznad apscise nalaze se vrijednosti sa znakom “+”, ispod apscise su vrijednosti sa predznakom “-”). Dobijene vrijednosti se iscrtavaju u koordinatama x, y a rezultirajuće tačke su povezane krivom (slika 12.6). Ova kriva je kriva rezultujućeg momenta po radnom ciklusu motora.

Rice. 12.6. Prošireni dijagram rezultirajućeg momenta
po jednom ciklusu rada motora

Da bi se odredila prosječna vrijednost momenta, izračunava se površina F ograničen krivuljom momenta i y-osom (iznad ose vrijednost je pozitivna, ispod je negativna):

gdje je L dužina dijagrama duž ose apscise; m M skala.

Sa poznatom skalom tangencijalne sile m T pronađimo skalu momenta m M = m T R, R radijus radijusa.

Pošto pri određivanju obrtnog momenta nisu uzeti u obzir gubici unutar motora, onda, izražavajući efektivni obrtni moment kroz indikator obrtnog momenta, dobijamo

gdje je M k efektivni obrtni moment;η m mehanička efikasnost motora.

12.4. Red rad cilindara motora u zavisnosti od lokacije radilice i broja cilindara

U višecilindričnom motoru, raspored radilica mora, prvo, osigurati ravnomjeran rad motora, i, drugo, osigurati međusobnu ravnotežu sila inercije rotirajućih masa i klipnih pokretnih masa.

Da bi se osigurala ujednačenost hoda, potrebno je stvoriti uvjete za naizmjenične bljeskove u cilindrima u jednakim intervalima kuta rotacije radilice.Stoga se za jednoredni motor kut φ koji odgovara kutnom intervalu između bljeskova u četverotaktnom ciklusu izračunava pomoću formule φ = 720°/ i, gdje i broj cilindara, a kod dvotaktnog prema formuli φ = 360°/ i.

Na ujednačenost izmjenjivanja bljeskova u cilindrima višerednog motora, osim ugla između radilica radilice, utječe i ugao γ između redova cilindara. Za optimalnu glatkoću trčanja n -linijski motor pod ovim uglom bi trebao biti n puta manji od ugla između radilica radilice, tj.

Tada je ugaoni interval između bljeskova za četverotaktni motor

Za dvotaktni

Da bi se zadovoljio zahtjev ravnoteže, potrebno je da broj cilindara u jednom redu i, shodno tome, broj radilica radilice budu paran, a radilice moraju biti smještene simetrično u odnosu na sredinu radilice.Raspored radilica, simetričan u odnosu na sredinu radilice, naziva se "ogledalo".Prilikom odabira oblika radilice, osim ravnoteže motora i ujednačenosti njegovog hoda, uzima se u obzir i redoslijed rada cilindara.

Optimalni redoslijed rada cilindra, kada se sljedeći radni hod dogodi u cilindru koji je najdalje od prethodnog, omogućava smanjenje opterećenja na glavnim ležajevima radilice i poboljšanje hlađenja motora.

Na sl. 12.7 prikazuje redoslijed rada jednorednih cilindara ( a) i u obliku slova V (b ) četvorotaktni motori.

Rice. 12.7. Redoslijed rada cilindara četverotaktnih motora:

jednoredni; b u obliku slova V

STRANA \* SPAJANJE FORMAT 1

Ostali slični radovi koji bi vas mogli zanimati.vshm>
10783.		Dinamika sukoba	16,23 KB
	Dinamika konflikta Pitanje 1. Opća ideja o dinamici konfliktne situacije prije sukoba Svaki sukob se može predstaviti u tri faze: 1 početak 2 razvoj 3 završetak. Dakle, opšta šema dinamike konflikta sastoji se od sledećih perioda: 1 Predkonfliktna situacija - latentni period; 2 Otvoreni sukob sam konflikt: incident početak sukoba eskalacija razvoj sukoba kraj sukoba; 3 Postkonfliktni period. Situacija prije sukoba je mogućnost sukoba...
15485.		Dinamika asoslara	157,05 KB
	Moddiy nuqta dinamikasining birinchi asosiy masalasini echish 5. Moddiy nuqta dinamining ikkinchi asosiy masalasini echish 6. Dinamikada moddiy nuqta moddiy nuktalar systemasi va absolute zhismning haraqati haraqati shu haraudchi ga bilikel uauzhchi ga haraqai ladi. Dynamics daslab moddiy nuktaning haraqati urganiladi.
10816.		Dinamika stanovništva	252,45 KB
	Populaciona dinamika jedan je od najznačajnijih bioloških i ekoloških fenomena. Slikovito rečeno, život stanovništva se manifestuje u njegovoj dinamici. Modeli dinamike i rasta stanovništva.
1946.		Dinamika mehanizama	374.46 KB
	Problemi dinamike: Direktni problem dinamike - analiza sila mehanizma prema datom zakonu kretanja, određivanje sila koje djeluju na njegove karike, kao i reakcije u kinematičkim parovima mehanizma. Različite sile se primjenjuju na mehanizam strojne jedinice tokom njenog kretanja. Ove pokretačke sile su sile otpora, koje se ponekad nazivaju i korisne sile otpora, gravitacija, trenje i mnoge druge sile. Primijenjene sile svojim djelovanjem daju mehanizmu jedan ili drugi zakon kretanja.
4683.		DINAMIKA NAUČNOG ZNANJA	14,29 KB
	Najvažnija karakteristika naučnog znanja je njegova dinamika – promena i razvoj formalnih i sadržajnih karakteristika u zavisnosti od privremenih i sociokulturnih uslova proizvodnje i reprodukcije novih naučnih informacija.
1677.		Liderstvo i grupna dinamika	66,76 KB
	Svrha ovog rada je identifikovanje potencijalnih lidera u studentskom tijelu, kao i: Glavne teme u proučavanju liderstva; Interakcija između vođe i grupe; Funkcije lidera Teorijski pristupi liderstvu različitih istraživača. Ovaj rad se sastoji od dva poglavlja: prvo poglavlje teorijski dio, pregled glavnih tema u proučavanju liderstva, odnos između lidera i grupe, funkcije lidera i teorijski pristupi liderstvu, drugo poglavlje eksperimentalni proučavanje jedne tabele sa šest dijagrama i dva...
6321.		DINAMIKA MATERIJALNE TAČKE	108,73 KB
	Sila koja djeluje na česticu u sistemu poklapa se sa silom koja djeluje na česticu u sistemu. Ovo proizilazi iz činjenice da sila ovisi o udaljenostima između date čestice i čestica koje djeluju na nju i eventualno o relativnim brzinama čestica, a te udaljenosti i brzine se u Njutnovoj mehanici pretpostavljaju da su iste u svim inercijskim okvirima reference. U okviru klasične mehanike bave se gravitacionim i elektromagnetnim silama, kao i elastičnim silama i silama trenja. Gravitacija i...
4744.		STRUKTURA I DINAMIKA DRUŠTVA KAO SISTEMA	22,85 KB
	Društvo je istorijski razvijajući integralni sistem odnosa i interakcija između ljudi, njihovih zajednica i organizacija, koji nastaju i menjaju se u procesu njihovog zajedničkog delovanja.
21066.		DINAMIKA RAZVOJA ZOOPLANKTONA U NOVOROSJSKOM ZALIVU	505.36 KB
	Novorosijski zaliv je najveći zaliv u severoistočnom delu Crnog mora. Zajedno sa otvorenim vodenim područjem uz njega, dugi niz godina bio je jedno od važnih područja za ribolov i mrijest u ruskom sektoru Crnog mora. Karakteristike geografskog položaja, velike dubine i površine, dovoljna razmjena vode s otvorenim morem, dobra opskrba hranom - svi su ovi faktori doprinijeli masovnom ulasku raznih vrsta riba u zaljev radi razmnožavanja i ishrane.
16846.		Savremena finansijska i ekonomska dinamika i politička ekonomija	12.11KB
	Glavna kontradikcija savremenog finansijskog i ekonomskog sistema je kontradikcija između proizvodnje stvarne vrijednosti i kretanja njenih monetarnih i finansijskih oblika. pretvaranje vrijednosti oličene u različitim resursima u izvor viška vrijednosti sadržanog u proizvedenim dobrima. Povećanje kapitalizacije stvara dodatnu potražnju za novcem za servisiranje sve većeg prometa vrijednosti, što dovodi do povećane monetizacije privrede, što zauzvrat stvara dodatne mogućnosti za kapitalizaciju...

3.1.1. Podešavanje grafikona indikatora

Indikatorski dijagram treba preurediti za druge koordinate: duž osi apscise - do kuta rotacije radilice φ i pod odgovarajućim pokretom klipa S . Dijagram indikatora se zatim koristi za grafički pronalaženje trenutne vrijednosti ciklusnog pritiska koji djeluje na klip. Za promjenu traka, ispod dijagrama indikatora (Sl. 3) se gradi dijagram koljenastog mehanizma, gdje prava linija AC odgovara dužini klipnjače L u mm, prava linija AO – radijus radilice R u mm. Za različite uglove ručice φ grafički odrediti tačke na osi cilindra OO / koje odgovaraju položaju klipa pod ovim uglovima φ . Za početak odbrojavanja tj. φ=0 zauzeti gornju mrtvu tačku. Vertikalne prave linije (ordinate) treba povući iz tačaka na OO / osi, čiji presek sa politropima indikatorskog dijagrama daje tačke koje odgovaraju apsolutnim vrednostima pritiska gasa R ts . Prilikom utvrđivanja R ts treba uzeti u obzir smjer procesa u dijagramu i njihovu korespondenciju s kutom φ pkv.

Modifikovani dijagram indikatora treba staviti u ovaj odeljak objašnjenja. Osim toga, da bi se pojednostavili dalji proračuni sila koje djeluju u radilici, pretpostavlja se da je pritisak R ts =0 na ulazu ( φ =0 0 -180 0) i otpustite ( φ =570 0 -720 0).

Fig.3. Indikatorski grafikon, kombinovan

sa kinematikom kolenastog mehanizma

3.1.2 Kinematički proračun koljenastog mehanizma

Proračun se sastoji od određivanja pomaka, brzine i ubrzanja klipa za različite uglove rotacije radilice, pri konstantnoj brzini. Početni podatak za proračun je polumjer radilice R = S /2 , dužina klipnjače L i kinematičkog parametra λ = R / L – konstanta KShM. Stav λ = R / L zavisi od tipa motora, njegove brzine, dizajna radilice i u granicama je
=0,28 (1/4,5…1/3). Prilikom odabira morate se fokusirati na dati prototip motora i uzeti najbližu vrijednost prema tabeli 8.

Ugaona brzina radilice

Kinematički parametri se određuju pomoću formula:

Pokret klipa

S = R [(1-
) + (1-
)]

Brzina klipa

W P = R ( grijeh
grijeh 2)

Ubrzanje klipa

j P = R
(
+
)

Analiza formula za brzinu i ubrzanje klipa pokazuje da ovi parametri poštuju periodični zakon, mijenjajući pozitivne vrijednosti u negativne tijekom kretanja. Tako ubrzanje dostiže maksimalne pozitivne vrijednosti na pkv φ = 0, 360 0 i 720 0, a minimalno negativno na pkv φ = 180 0 i 540 0.

Proračun se vrši za uglove rotacije radilice φ od 0º do 360º, svakih 30º rezultati se unose u tabelu 7. Pored toga, trenutni ugao otklona klipnjače nalazi se pomoću indikatorskog dijagrama za svaku trenutnu vrijednost ugla φ . Ugao smatra se sa (+) znakom ako klipnjača odstupa u smjeru rotacije radilice i sa (-) znakom ako u suprotnom smjeru. Najveća odstupanja klipnjače ±
≤ 15º…17º će odgovarati pkv. =90º i 270º.

Tabela 7.

Kinematički parametri radilice

φ , hail	Kretanje, S m	brzina, W P gospođa	ubrzanje, j P m/s 2	Ugao otklona klipnjače, β hail

Zadatak kinematičkog proračuna je pronaći pomake, brzine i ubrzanja ovisno o kutu rotacije radilice. Na osnovu kinematičkih proračuna provode se dinamički proračuni i balansiranje motora.

Rice. 4.1. Dijagram koljenastog mehanizma

Prilikom proračuna koljenastog mehanizma (slika 4.1), odnos između kretanja klipa S x i ugla rotacije radilice b određuje se na sljedeći način:

Segment je jednak dužini klipnjače, a segment je jednak poluprečniku radilice R. Uzimajući to u obzir, i izražavajući segmente i kroz proizvod i R, respektivno, kosinusima uglova b i c, učićemo:

Iz trouglova i pronađite ili, odakle

Proširimo ovaj izraz u niz koristeći Newtonov binom, i dobićemo

Za praktične proračune, potrebnu tačnost u potpunosti osiguravaju prva dva člana serije, tj.

S obzirom na to

može se napisati u obliku

Iz ovoga dobijamo približan izraz za određivanje hoda klipa:

Diferencirajući rezultirajuću jednadžbu s obzirom na vrijeme, dobijamo jednačinu za određivanje brzine klipa:

U kinematičkoj analizi koljenastog mehanizma pretpostavlja se da je brzina rotacije radilice konstantna. U ovom slučaju

gdje je u ugaona brzina radilice.

Uzimajući ovo u obzir dobijamo:

Nakon što smo ga razlikovali s obzirom na vrijeme, dobili smo izraz za određivanje ubrzanja klipa:

S - hod klipa (404 mm);

S x - putanja klipa;

ugao rotacije radilice;

Ugao odstupanja ose klipnjače od ose cilindra;

R - radijus radijusa

Dužina klipnjače = 980 mm;

l je omjer polumjera radilice i dužine klipnjače;

u - ugaona brzina rotacije radilice.

Dinamički proračun KShM

Izvodi se dinamički proračun koljenastog mehanizma radi određivanja ukupnih sila i momenata koji proizlaze iz pritiska gasa i sila inercije. Rezultati dinamičkih proračuna se koriste pri proračunu čvrstoće i habanja dijelova motora.

Tokom svakog radnog ciklusa, sile koje djeluju u koljenastom mehanizmu kontinuirano se mijenjaju po veličini i smjeru. Stoga, za prirodu promjene sila duž kuta rotacije radilice, njihove se vrijednosti određuju za više različitih položaja vratila na svakih 15 stupnjeva PKV.

Prilikom konstruiranja dijagrama sila, početna točka je specifična ukupna sila koja djeluje na prst - to je algebarski zbir sila tlaka plina koje djeluju na dno klipa i specifičnih sila inercije masa dijelova koji se pomiču nazad i naprijed.

Vrijednosti tlaka plina u cilindru određuju se iz indikatorskog dijagrama konstruiranog na osnovu rezultata toplinskih proračuna.

Slika 5.1 - dvomasna shema radilice

Smanjenje mase radilice

Da bismo pojednostavili dinamički proračun, zamjenjujemo stvarni CVS sa dinamički ekvivalentnim sistemom koncentrisanih masa i (slika 5.1).

pravi povratni pokret

gdje je masa klipa, ;

Dio mase grupe klipnjače, koji se odnosi na središte gornje glave klipnjače i kreće se naprijed-nazad s klipom,

pravi rotacijski pokret

gdje je dio mase klipnjače koji se odnosi na centar donje (radilice) glave i koji se rotirajući kreće zajedno sa središtem klipnjače radilice

Neuravnotežen dio radilice radilice,

pri čemu:

gdje je gustina materijala radilice,

Prečnik radilice,

Dužina rukavca klipnjače,

Geometrijske dimenzije obraza. Da bismo olakšali proračune, uzmimo obraz kao paralelepiped sa dimenzijama: dužina obraza, širina, debljina

Sile i momenti koji djeluju na polugu

Specifična snaga inercija dijelova radilice koji se kreću naprijed-nazad određuje se iz odnosa:

Dobijene podatke unosimo korak po korak u tabelu 5.1.

Ove sile djeluju duž osi cilindra i, kao i sile pritiska plina, smatraju se pozitivnim ako su usmjerene prema osi radilice, a negativnim ako su usmjerene dalje od radilice.

Slika 5.2. Dijagram sila i momenata koji djeluju na radilicu

Sile pritiska gasa

Sile pritiska gasa u cilindru motora u zavisnosti od hoda klipa određuju se iz indikatorskog dijagrama konstruisanog iz podataka termičkog proračuna.

Sila pritiska gasa na klip deluje duž ose cilindra:

gdje je tlak plina u cilindru motora, određen za odgovarajući položaj klipa prema dijagramu indikatora koji se dobije pri izvođenju termičkog proračuna; Za prijenos dijagrama iz koordinata u koordinate koristimo Brixovu metodu.

Da bismo to učinili, konstruiramo pomoćni polukrug. Tačka odgovara svom geometrijskom centru, tačka je pomjerena za iznos (Brix korekcija). Duž ordinatne ose prema BDC. Segment odgovara razlici u pokretima koje klip čini tokom prve i druge četvrtine rotacije radilice.

Povlačenjem linija paralelnih sa osom apscise od tačaka preseka ordinate sa indikatorskim dijagramom sve dok se ne preseku sa ordinatama pod uglom, dobijamo tačku veličine u koordinatama (vidi dijagram 5.1).

Tlak u kućištu radilice;

Područje klipa.

Rezultate bilježimo u tabeli 5.1.

Ukupna snaga:

Ukupna sila je algebarski zbir sila koje djeluju u smjeru ose cilindra:

Sila okomita na osu cilindra.

Ova sila stvara bočni pritisak na zid cilindra.

Ugao nagiba klipnjače u odnosu na osu cilindra,

Sila koja djeluje duž ose klipnjače

Sila koja djeluje duž poluge:

Sila koja stvara obrtni moment:

Obrtni moment jednog cilindra:

Izračunavamo sile i momente koji djeluju u radilici na svakih 15 okretaja radilice. Rezultati proračuna se unose u tabelu 5.1

Konstrukcija polarnog dijagrama sila koje djeluju na osovinu

Gradimo koordinatni sistem sa centrom u tački 0, u kojoj je negativna os usmjerena prema gore.

U tabeli rezultata dinamičkog proračuna svaka vrednost b=0, 15°, 30°...720° odgovara tački sa koordinatama. Ove tačke takođe crtamo na ravni. Dosljednim povezivanjem tačaka dobijamo polarni dijagram. Vektor koji povezuje centar sa bilo kojom tačkom na dijagramu pokazuje smjer vektora i njegovu veličinu na odgovarajućoj skali.

Iz rotirajuće mase donjeg dijela klipnjače gradimo novi centar razmaknut aksijalno količinom specifične centrifugalne sile. U ovo središte se konvencionalno postavlja nosač klipnjače s promjerom.

Vektor koji povezuje centar s bilo kojom točkom konstruiranog dijagrama pokazuje smjer sile na površini osovinice i njenu veličinu na odgovarajućoj skali.

Da bi se odredila prosječna rezultanta po ciklusu, kao i njene maksimalne i minimalne vrijednosti, polarni dijagram se rekonstruiše u pravougaoni koordinatni sistem kao funkcija ugla rotacije radilice. Da bismo to učinili, crtamo uglove rotacije radilice za svaki položaj radilice na osi apscise, a na osi ordinata iscrtavamo vrijednosti preuzete iz polarnog dijagrama u obliku projekcija na vertikalnu os. Prilikom crtanja grafikona sve vrijednosti se smatraju pozitivnim.

ocjena termičke čvrstoće motora

Kada motor radi, na radilicu svakog cilindra djeluju sljedeće sile: pritisak plina na klip P, mase dijelova radilice koje se kreću naprijedG , inercija translatorno pokretnih dijelovaP I i trenje u radilici R T .

Sile trenja se ne mogu precizno izračunati; smatraju se uključenim u otpor propelera i ne uzimaju se u obzir. Stoga, u opštem slučaju, pogonska sila djeluje na klipP d = P + G +P I .

Snage koje se odnose na 1 m 2 područje klipa,

Pogonska snagaR d primijenjen na centar klipnog klipa (poprečni klin) i usmjeren duž ose cilindra (sl. 216). Na klipnoj osoviniP d raspada na komponente:

R n - normalan pritisak koji djeluje okomito na osu cilindra i pritiska klip na čahuru;

R w - sila koja djeluje duž ose klipnjače i prenosi se na osovinu radilice, gdje se zauzvrat razlaže na komponenteR ? IR R (Sl. 216).

NaporR ? djeluje okomito na ručicu, uzrokuje njegovu rotaciju i naziva se tangenta. NaporR R djeluje duž poluge i naziva se radijalni. Od geometrijskih odnosa imamo:

Brojčana vrijednost i predznak trigonometrijskih veličina

za motore sa različitim konstantnim pogonima radilice? =R /L može se uzeti iz podataka

Veličina i znakR d određeno iz dijagrama pogonske sile, koji predstavlja grafički prikaz zakona promjene pogonske sile za jedan obrtaj radilice za dvotaktne motore i za dva okretaja za četverotaktne motore, u zavisnosti od kuta rotacije radilice . Da bi se dobila vrijednost pokretačke sile, potrebno je prvo konstruirati sljedeća tri dijagrama.

1. Dijagram promjene pritiska p u cilindru u zavisnosti od ugla rotacije radilice? Na osnovu proračunskih podataka procesa rada motora konstruiše se teorijski indikatorski dijagram iz kojeg se određuje pritisak u cilindru p u zavisnosti od njegove zapremine V. Da bi se rekonstruisao indikatorski dijagram sa koordinata pV na koordinate p-? (pritisak - ugao rotacije osovine), vodovi c. m. t. i n. m.t. treba produžiti nadole i povući pravu liniju AB paralelno sa V osom (Sl. 217). Segment AB podijeljen je točkomO na pola i od ove tačke poluprečnik AO opisuje kružnicu. Od centra kružniceO prema N. m.t. izdvojiti segmentO.O. " = 1 / 2 R 2 / L Brix amandman. Jer

Vrijednost konstante KShM? = R / L se uzima prema eksperimentalnim podacima. Da biste dobili vrijednost korekcije OO", na skali dijagrama, u formuli OO" = 1 / 2 ?R, umjesto R, zamijenite vrijednost segmenta AO. Iz tačke O, koja se zove Brixov pol, opišite drugu kružnicu proizvoljnog radijusa i podijelite je na bilo koji broj jednakih dijelova (obično svakih 15°).O "zrake se povlače kroz tačke podele. Iz tačaka preseka zraka sa krugom poluprečnika AO povlače se prave linije paralelne sa p osom nagore. Zatim se u slobodnom prostoru crteža ucrtavaju koordinate pritiska gasa koristeći metarR - ugao rotacije poluge?°; Uzimajući liniju atmosferskog pritiska kao referentnu tačku, uklonite sa p-V dijagrama vrijednosti ordinata procesa punjenja i širenja za uglove od 0°, 15°, 30°, ..., 180° i 360°, 375° , 390°, ..., 540°, prenesite ih na koordinate za iste uglove i povežite rezultirajuće tačke glatkom krivom. Sekcije kompresije i otpuštanja su konstruirane slično, ali u ovom slučaju Brix korekcijaOO "ostaviti po strani na segmentuAB na stranu unutra. m.t. Kao rezultat ovih konstrukcija dobija se detaljan dijagram indikatora (Sl. 218,A ), koji se može koristiti za određivanje pritiska gasaR na klipu za bilo koji ugao? okrećući ručicu. Skala pritiska rasklopljenog dijagrama će biti ista kao na dijagramu u p-V koordinatama. Prilikom konstruisanja dijagrama p = f(?), sile koje potiču kretanje klipa smatraju se pozitivnim, a sile koje ometaju ovo kretanje smatraju se negativnim.

2. Dijagram masenih sila klipnih i pokretnih dijelova radilice. Kod motora s unutrašnjim sagorijevanjem u prtljažniku masa translatorno pokretnih dijelova uključuje masu klipa i dio mase klipnjače. Modeli križnih glava dodatno uključuju mase šipke i klizača. Masa dijelova se može izračunati ako postoje crteži s dimenzijama ovih dijelova. Dio mase klipnjače koji vrši povratno kretanje jeG 1 = G w l 1 / l , GdjeG w - masa klipnjače, kg; l - dužina klipnjače, m; l 1 - rastojanje od težišta klipnjače do ose poluge,m :

Za preliminarne proračune mogu se uzeti specifične vrijednosti mase translatorno pokretnih dijelova: 1) za prtljažnik brzih četverotaktnih motora 300-800 kg/m 2 i male brzine 1000-3000 kg/m 2 ; 2) za prtljažnik brzih dvotaktnih motora 400-1000 kg/m 2 i male brzine 1000-2500 kg/m 2 ; 3) za brze četvorotaktne motore velike brzine 3500-5000 kg/m 2 i male brzine 5000-8000 kg/m 2 ;

4) za dvotaktne motore velike brzine 2000-3000 kg/m 2 i male brzine 9000-10 000 kg/m 2 . Budući da veličina mase translatorno pokretnih dijelova radilice i njihov smjer ne ovise o kutu rotacije radilice, dijagram masenih sila imat će oblik prikazan na sl. 218,b . Ovaj dijagram je konstruisan u istoj skali kao i prethodni. U onim dijelovima dijagrama gdje sila mase podstiče kretanje klipa, smatra se pozitivnom, a gdje ometa, smatra se negativnom.

3. Dijagram sila inercije translatornih i pokretnih dijelova. Poznato je da je inercijalna sila translacijskog tijelaR I =Ga n (G - masa tijela, kg; a - ubrzanje, m/sec 2 ). Masa dijelova radilice koja se pokreću naprijed, prema 1 m 2 površina klipa, m = G / F. Ubrzanje ove mase je određenoformula (172). Dakle, sila inercije translatorno pokretnih dijelova radilice, koja se odnosi na 1 m 2 Površina klipa može se odrediti za bilo koji ugao rotacije radilice pomoću formule

Obračun P I za drugačije? Preporučljivo je proizvoditi u obliku tabele. Na osnovu podataka u tablici konstruiran je dijagram inercijskih sila translacijskih i pokretnih dijelova u istoj mjeri kao i prethodni. Karakter krivuljeP I = f (?) je dato na Sl. 218,V . Na početku svakog hoda klipa inercijalne sile ometaju njegovo kretanje. Dakle, sile P I imaju negativan predznak. Na kraju svakog poteza inercijske sile P I doprinose ovom kretanju i stoga dobijaju pozitivan predznak.

Sile inercije se mogu odrediti i grafički. Da biste to učinili, uzmite segment AB, čija dužina odgovara hodu klipa na skali osi apscise (Sl. 219) proširenog dijagrama indikatora. Od tačke A naniže okomito, na ordinatnoj skali indikatorskog dijagrama je ucrtan segment AC, koji izražava silu inercije translatorno pokretnih delova u c. m.t. (? = 0), jednakoP i(v.m.t) = G / F R ? 2 (1 + ?). Na istoj skali, segment VD je odložen od tačke B - sila inercije u n. m.t. (? = 180°), jednako P ja (n.m.t) = - G / F R ? 2 (1 - ?). Tačke C i D povezane su pravom linijom. Od tačke preseka CD i AB, na ordinatnoj skali je iscrtan segment EK jednak 3.G/A R? 2 . Tačka K je povezana pravim linijama sa tačkama C i D, a rezultirajući segmenti KS i KD podijeljeni su na isti broj jednakih dijelova, ali ne manje od pet. Točke podjele su numerirane u jednom smjeru, a slične su povezane pravim linijama1-1 , 2-2 , 3-3 itd. Kroz tačke C iD a tačke preseka pravih linija koje povezuju iste brojeve crtaju glatku krivu koja izražava zakon promene sila inercije tokom kretanja klipa naniže. Za dio koji odgovara kretanju klipa do c. m.t., kriva sile inercije će biti zrcalna slika konstruisane.

Dijagram pokretačkih snagaP d = f (?) se konstruira algebarskim zbrajanjem ordinata odgovarajućih uglova dijagrama

Prilikom sabiranja ordinata ova tri dijagrama, sačuvano je gornje pravilo znakova. Prema dijagramuR d = f (?) moguće je odrediti pogonsku silu po 1 m 2 područje klipa za bilo koji ugao radilice.

Sila koja djeluje na 1 m 2 površina klipa će biti jednaka odgovarajućoj ordinati na dijagramu pogonskih sila, pomnoženoj sa ordinatnom skalom. Ukupna sila koja pokreće klip je

gdje je str d - pogonska snaga po 1 m 2 površina klipa, n/m 2 ; D - prečnik cilindra, m.

Koristeći formule (173) koristeći dijagram pokretačke sile, možete odrediti vrijednosti normalnog tlaka p n snaguR w , tangencijalna sila P ? i radijalnu siluP R na različitim pozicijama poluge. Grafički izraz zakona promjene sile P ? zavisno od ugla? rotacija radilice naziva se dijagram tangencijalne sile. Proračun vrijednostiR ? za različite? proizvedeno pomoću dijagramaP d = f : (?) i prema formuli (173).

Na osnovu proračunskih podataka konstruiše se dijagram tangencijalnih sila za jedan cilindar dvotaktnih (sl. 220, a) i četvorotaktnih motora (sl. 220,6). Pozitivne vrijednosti se iscrtavaju prema gore od x-ose, negativne vrijednosti na dole. Tangencijalna sila se smatra pozitivnom ako je usmjerena u smjeru rotacije radilice, a negativnom ako je usmjerena protiv rotacije radilice. Grafikon područjaR ? = f (?) izražava na određenoj skali rad tangencijalne sile u jednom ciklusu. Tangencijalne sile za bilo koji ugao? Rotacija osovine može se odrediti na sljedeći jednostavan način. Opišite dva kruga - jedan sa polumjerom radiliceR a drugi pomoćni - sa radijusom?R (Sl. 221). Provedeno za dati ugao? poluprečnika OA i produžite ga dok se ne siječe sa pomoćnom kružnicom u tački B. Izgradite BOS u kojem će BC biti paralelan s osom cilindra, a CO će biti paralelan s osi klipnjače (za ovo?). Od tačke A se na odabranoj skali iscrtava veličina pogonske sile P d za ovo?; zatim segment ED povučen okomito na osu cilindra dok se ne siječe s pravom linijomAD , paralelnoCO , i biće željeni P ? za izabranog?.

Promjena tangencijalne sile?R ? motor može biti predstavljen kao zbirni dijagram tangencijalnih sila?R ? = f (?). Da biste ga konstruirali, potrebno vam je toliko dijagrama P ? = f (?), koliko cilindara ima motor, ali su pomaknuti jedan u odnosu na drugi za ugao? vsp okrećući ručicu između dva naredna treptaja (Sl. 222,a-c ). Algebarskim sabiranjem ordinata svih dijagrama pod odgovarajućim uglovima, dobijamo ukupne ordinate za različite položaje poluge. Spajanjem njihovih krajeva, dobijate li dijagram?P ? = f (?). Dijagram ukupnih tangencijalnih sila za dvocilindrični dvotaktni motor prikazan je na sl. 222, v. Dijagram je konstruiran na sličan način za višecilindrični četverotaktni motor.

Dijagram?R ? = f (?) može se konstruisati i analitički, imajući samo jedan dijagram tangencijalnih sila za jedan cilindar. Da biste to učinili, morate podijeliti dijagramR ? = f (?) u odjeljke svaki? vsp stepeni. Svaki dio je podijeljen na isti broj jednakih segmenata i numerisan, sl. 223 (za četvorotaktnez = 4). Ordinate krivuljeR ? = f (?), koji odgovaraju istim brojevima tačaka, algebarski se zbrajaju, što rezultira ordinatama ukupne krive tangencijalnih sila.

Na dijagramu?R ? = f (?) nacrtajte srednju vrijednost tangencijalne sile P ? k.č . Za određivanje prosječne ordinate P ? k.č ukupni dijagram tangencijalnih sila na skali crteža, da li je površina između krive i x-ose potrebna u dijelu dužine? vsp podijelite sa dužinom ovog dijela dijagrama. Ako kriva ukupnog dijagrama tangencijalnih sila siječe osu apscise, tada da se odredi P ? sri morate podijeliti algebarski zbir površine između krive i x-ose dužinom dijela dijagrama. Nakon što smo ucrtali vrijednost P na dijagram ? sri gore od x-ose, dobija se nova os. Područja između krive i ove ose koja se nalaze iznad linije P ? , izražavaju pozitivan rad, a ispod ose - negativan. Između R ? sri i sila otpora pogonjene jedinice mora postojati jednako.

Možete ustanoviti zavisnost P ? sri od prosječnog indikatorskog pritiskaR i : za dvotaktni motor P ? k.č = str i z/? i za četvorotaktni motor P ? k.č = str i z/2? (z – broj cilindara). Autor P ? k.č odrediti prosječni moment na osovini motora

gdje je D prečnik cilindra, m; R - polumjer radilice, m.