Расчёт главного двигателя на режиме полного хода. Анализ рабочего цикла. Температура в цилиндре в конце сжатия, страница 9

―мотылёвой шейки                                        М_мш =         кг;

―рамовой шейки                                            М_рш =         кг;

―щеки кривошипа                                          М_щ =  кг;

Расстояние от оси КВ до центра тяжести щеки

ρ_щ = 0,5R = = м.                                                     (133)

Расстояние от  центра тяжести шатуна до оси мотылёвой шейки, отнесённое к длине шатуна  L_R/L =       .

Масса частей шатуна:

―поступательно движущейся части

М_шs = М_ш=               =    кг;                                                    (134)

―вращательно движущейся части

М_шR= M_ш – M_щs =  = кг.                                          (135)

Общая масса поступательно движущихся частей цилиндра

М_s= M_п+М_кр+М_шs=                               =               кг.                           (136)

Приведённая к радиусу кривошипа масса  вращающихся деталей цилиндра

M_R=M_шR+M_мш+ = = кг.  (137)

Удельные массы:

― вращательно движущихся частей

m_R = =                      =         кг/см²;                                            (138)

― поступательно движущихся частей

m_s = =            =         кг/см²;                                             (139)

― вращающейся части шатуна

m_шR===   кг/см².                                            (140)

Поправка Брикса

ОО₁ = =    =  м.                                                              (141)

Отношение радиуса кривошипа к длине шатуна

λ= R/L = =.                                                                  (142)

Угловая скорость вращения КВ

ω = πn/30 =  = c^-1.                                                  (143)

Силы инерции поступательно движущихся частей:

―в ВМТ

P_j^вмт=m_sRω²(1+λ)10^-2 =1                                           =       MПа;       (144)

―в НМТ

P_j^нмт= m_sRω²(1-λ)10^-2=                                              =       MПа; (145)

―ордината

EF=3m_sλRω²10^-2= = MПа.             (146)

Силы веса поступательно движущихся частей, отнесённые к единице площади поршня

P_g = m_s 9,81·10^-2=    = MПа.                                    (147)

Строим индикаторную диаграмму, диаграмму проф. Ф.А. Брикса и диаграмму Толле (рисунок 6).

Угол заклинки кривошипов

ψ ==     =  ˚пкв.                                                          (148)

Разбиваем диаграмму Брикса на равномерное число участков с шагом Δφ = 10˚пкв и снимаем для каждого положения коленчатого вала давление газов и  силу Pj+Pg (результаты заносим в таблицу  3).

Определяем с выбранным шагом Δφ движущую силу в 1-м цилиндре (результаты заносим в таблицу 3)

Р_Σ = Рг + (Рj+Pg).                                                                                 (149)

Определяем с выбранным шагом Δφ нормальную силу (результаты заносим в таблицу 3)   

N = Р_Σ· λ sinφ.                                                                                        (150)

Определяем с выбранным шагом Δφ  радиальную силу (результаты заносим в таблицу 3)   

                                                                                   (151)

Определяем с выбранным шагом Δφ касательную силу (результаты заносим в таблицу 3)

                                                                                    (152)

В последующих цилиндрах повторяется то же, что и в 1-м цилиндре, с                          учётом  угла заклинки  кривошипов  и  последовательности  работы  цилиндров.

Так, если в 2-х тактном 6-цилиндровом дизеле порядок работы цилиндров 1-5-3-4-2-6, то в 5-м цилиндре касательные усилия повторят значения Т(φ) 1-го цилиндра со смещением по фазе на 60°, в 3-м цилиндре― такое же смещение относительно 5-го цилиндра и т.д.         

Суммарные касательные усилия для каждого значения угла поворота КВ

Т_Σ = Т₁+Т₂+…+Т_i .                                                                                (153)

Строим кривые сил динамики (рисунок 7).

Определяем среднее значение суммарного касательного усилия            =                    MПа.