Пример расчета задачи №3

(двигатель ЗМЗ-24)

1. Определить суммарную силу, действующую в КШМ первого цилиндра в конце такта (φ=350 ). Графически определить силы: вдоль шатуна (КΣ); боковую силу (NΣ); тангенциальную (ТΣ); силу вдоль кривошипа (ZΣ): Определить также силу инерции (двигатель ЗМЗ – 24).

2. Рассчитайте силы инерции Ι,ΙΙ порядка центробежную силу в 3-м цилиндре, если угол поворота 1-го кривошипа 30˚. Двигатель развивает 3000 об/мин, масса поршневого комплекта – 0,63 кг; масса приведенного кривошипа – 2,8 кг; масса шатуна – 1,021 кг; диаметр поршня – 92 мм.

1. Определить суммарную силу, действующую на поршень (РΣ):

Р=Рг+Рω где

Рг- сила давления газов на поршень, (Н)

Pω-сила инерции возвратно поступательно движущихся масс, (Н)

- найдем Рг.

Давление берем из таблицы.

Таблица№3

	Впуск		Сжатие		Расшир.				Впуск
	МПа	Т˚	МПа	Т˚	Сгор.	Т˚	Р/х	Т˚	МПа	Т˚
Карбюр.			1,2-2,2	600-900	3-5,5	2500-2850	0,35-0,5	1200-1500		900-1100
Дизельн.			2,9-6,0	700-900	6,5-7,5	1700-2000	0,2-0,4	1000-1200		700-900

При φ˚=350˚- это сжатие смеси. Удельное давление в конце такта сжатия составляет ρг=2,2 мПа

Сила давления на поршень в конце такта сжатия высчитывается по формуле: Рг=ρг·Fп, где

Fп - площадь поршня ()

(), тогда Рг= (Н)

- найдем Рω:

Рω= , где

m – масса деталей, движущихся возвратно – поступательно(кг)

R- радиус кривошипа (м)

ω – угловая скорость вращения коленчатого вала (рад/с)

φ – угол поворота кривошипа(˚)

Определить значение

, где

R – радиус кривошипа (м) (R=0,046м.)

L – ход поршня (м) (L=0,196м)

Длина шатуна.

- найдем m=Mпк+0,275·Мш, где

Мпк – масса поршневого комплекта (кг),

мш – масса шатуна (кг).

0,275·мш=м, - часть массы шатуна, отношения к оси поршневого пальца.

Тогда м=0,63+0,275·1,021=0,91 (кг)

На основании статистических данных можно брать:

- Для оси поршневого пальца (верхней головки шатуна –м1=(0,2-0,3)Мш;

- Для кривошипной головки – м2=(0,7-0,8) Мш;

Определим угловую скорость.

Угловая скорость определяется как первая производная углового перемещения кривошипа по времени. При условии постоянства угловой скорости она может быть выражена через заданное число оборотов коленчатого вала n в минуту.

(рад/с)