2015-06-24
670
Основными данными, необходимыми для выполнения расчета, являются значения масс деталей кривошипно-шатунного механизма (КШМ). Все детали КШМ можно разделить на детали, совершающие возвратно-поступательное (их массу будем обозначать МПД) движение, и детали, совершающие вращательное движение (МВР). Для тронковых двигателей к первой группе деталей относят поршень в сборе с пальцем. В соответствии с техническим описанием двигателя 8ЧРН 32/48 суммарная масса поршневой группы с пальцем:
МП = 68,3 кг.
К деталям, совершающим вращательное движение, относятся мотылевые шейки коленчатого вала (ММШ) и неуравновешенная часть щек (МЩ). Масса мотылевой шейки ММШ= 35 кг, а неуравновешенной части щеки МЩ = 20 кг.
Кроме того, массу шатуна МШ, совершающего сложное движение, принято условно делить на две части: одна движется поступательно МШП, а другая – вращается МШВ. Для тронковых двигателей эти массы примерно составляют МШП=(0.3…0.4)МШ и МШВ=(0.6…0.7)МШ. Учитывая, что полная масса шатуна в сборе составляет МШ=114,6 кг, рассчитаем массы частей
|
|
|
Мшп»0,3×Мш= 0,3×114,6=34,38 кг. 
Мшв»0,7×МШ= 0,7×114,6=80,22 кг.
Таким образом, общая масса деталей, совершающих возвратно-поступательное движение, составляет:
МПД = МП +МШП = 68,3+34,38 = 102,68 кг.
Общую массу неуравновешенных вращающихся частей рассчитаем по формуле:
М ВР = М МШ + 2.МЩ.rмш/r + M ШВ.
В этом выражении значение всех составляющих известно за исключением второго слагаемого, которое приводит массу неуравновешенной части щеки к радиусу кривошипа r =S/2=240 мм. Величина rмш равна расстоянию от оси вращения коленчатого вала до центра массы неуравновешенной части щеки. Это расстояние можно ориентировочно оценить по чертежу коленчатого вала. В нашем расчете примем его равным rмш=180 мм.
Рассчитаем общую массу вращающихся частей:
М ВР = 35+2. 20. 180/240+80,22 = 138,55 кг.
Таблица 3.5 – Исходные данные расчета
| Исходная величина | Обозначение, Размерность | Численное Значение |
| Давление в начале сжатия | Ра, МПа | 0,125 |
| Максимальное давление цикла | Рz, МПа | 6,7 |
| Частота вращения коленчатого вала | n, мин –1 | |
| Коэффициент тактности | z | 0.5 |
| Степень сжатия | e | 13,25 |
| Степень предварительного расширения | r | 1,44 |
| Угол поворота мотыля, соответствующий моменту окончания предварительного расширения газа в цилиндре | jz, град.п.к.в. | |
| Угол момента открытия выпускного клапана | jb, пкв до НМТ |
Продолжение таблицы 3.5
| Исходная величина | Обозначение, Размерность | Численное Значение |
| Угол момента начала сжатия | jа, пкв после НМТ | |
| Отношение радиуса мотыля к длине шатуна | l | 0,25 |
| Порядок работы цилиндров | ||
| Диаметр мотылевых шеек | dМ,мм | |
| Рабочая длина опорной поверхности мотылевых шеек | lМ,мм |
Для удобства расчетов массы приводят к единице площади поршня, которая для двигателя 8ЧРН 32/48 равна FП = 0,0804 м2:
|
|
|
mп = МПД/FП = 102,68/0,0804 = 1277 кг/м2.
mB = MВР/FП = 138,55/0,0804 = 1723 кг/м2.
Кроме того, для выполнения расчета сил, действующих в КШМ, необходим ряд паспортных данных (таких как частота вращения, радиус кривошипа, давление наддувочного воздуха) и значения давления газов, действующего при протекании рабочего цикла в цилиндре двигателя смотри в таблице 3.5.
