2015-08-12
461
Сила тиску газів, кН
, (4.12)
де р - поточне значення тиску газів у циліндрі, МПа.
Значення р вибирається для поточного значення кута повороту кривошипа з розрахунку робочого процесу (підрозділ 2.3).
Прискорення маси, що рухається прямолінійно, м/с2:
; (4.13)
де a – кут повороту кривошипа, градуси.
Сила інерції прямолінійно, що рухається маси, кН:
. (4.14)
Сумарна сила, що діє в точці зчленування поршня із шатуном, кН:
. (4.15)
Нормальна сила, передана поршнем на стінку циліндра, кН.
, (4.16)
де b - кут відхилення шатуна від вертикалі, град.:
. (4.17)
Сила, передана по шатуні на кривошип, кН:
. (4.18)
Радіальна складова сили QA на кривошипі, кН:
. (4.19)
Повна радіальна сила у відсіку, кН:
. (4.20)
Тангенціальна складова сили QA на кривошипі, кН:
. (4.21)
Крутний момент на кривошипі, кН·м:
. (4.22)
Розрахунок сил і крутного моменту у відсіку двигуна на інтервалі кутів повороту кривошипа від нуля до 710º с кроком Da = 10º наведений у таблиці 4.1. На рисунках 4.1 й 4.2 зображені графіки залежностей розрахованих сил від кута повороту кривошипа. Для наочності, залежності крутного моменту на кривошипі й загального крутного моменту, що розраховує нижче, від кута повороту кривошипа, зображені на одному графіку (рис. 4.3).
|
|
|
Таблиця 4.1- Розрахунок сил і крутних моментів у відсіку двигуна
| a | рг | Рг | а | Риа | Ра | β | Nа | Q | Za | Z | Та | М | ||||||||||
| °пкв | МПа | кН | м/с2 | кН | кН | ° | кН | кН | кН | кН | кН | кН*м | ||||||||||
| 0,213 | 1,2101 | 3930,31 | -17,59 | -16,38 | 0,00 | 0,00 | -16,38 | -16,38 | -42,17 | 0,00 | 0,00 | |||||||||||
| 0,229 | 1,3118 | 3831,82 | -17,15 | -15,84 | 2,79 | -0,77 | -15,86 | -15,46 | -41,26 | -3,51 | -0,25 | |||||||||||
| 0,230 | 1,3232 | 3543,99 | -15,86 | -14,54 | 5,50 | -1,40 | -14,61 | -13,18 | -38,98 | -6,29 | -0,44 | |||||||||||
| 0,228 | 1,3232 | 3089,06 | -13,83 | -12,50 | 8,05 | -1,77 | -12,63 | -9,94 | -35,74 | -7,78 | -0,54 | |||||||||||
| 0,227 | 1,3232 | 2501,48 | -11,20 | -9,87 | 10,37 | -1,81 | -10,04 | -6,40 | -32,19 | -7,73 | -0,54 | |||||||||||
| 0,226 | 1,3232 | 1824,42 | -8,17 | -6,84 | 12,39 | -1,50 | -7,01 | -3,25 | -29,04 | -6,21 | -0,43 | |||||||||||
| 0,226 | 1,3232 | 1105,40 | -4,95 | -3,62 | 14,03 | -0,91 | -3,74 | -1,03 | -26,82 | -3,59 | -0,25 | |||||||||||
| 0,226 | 1,3232 | 391,58 | -1,75 | -0,43 | 15,25 | -0,12 | -0,45 | -0,04 | -25,83 | -0,44 | -0,03 | |||||||||||
| 0,226 | 1,3232 | -274,71 | 1,23 | 2,55 | 16,01 | 0,73 | 2,66 | -0,28 | -26,07 | 2,64 | 0,18 | |||||||||||
| 0,227 | 1,3232 | -859,76 | 3,85 | 5,17 | 16,26 | 1,51 | 5,39 | -1,51 | -27,30 | 5,17 | 0,36 | |||||||||||
| 0,228 | 1,3232 | -1341,10 | 6,00 | 7,33 | 16,01 | 2,10 | 7,62 | -3,34 | -29,13 | 6,85 | 0,48 | |||||||||||
| 0,229 | 1,3232 | -1708,80 | 7,65 | 8,97 | 15,25 | 2,45 | 9,30 | -5,37 | -31,16 | 7,59 | 0,53 | |||||||||||
| 0,230 | 1,3232 | -1965,16 | 8,80 | 10,12 | 14,03 | 2,53 | 10,43 | -7,25 | -33,04 | 7,50 | 0,52 | |||||||||||
| 0,232 | 1,3232 | -2123,01 | 9,50 | 10,83 | 12,39 | 2,38 | 11,08 | -8,78 | -34,57 | 6,76 | 0,47 | |||||||||||
| 0,233 | 1,3232 | -2202,89 | 9,86 | 11,18 | 10,37 | 2,05 | 11,37 | -9,88 | -35,67 | 5,62 | 0,39 | |||||||||||
| 0,234 | 1,3232 | -2229,30 | 9,98 | 11,30 | 8,05 | 1,60 | 11,41 | -10,59 | -36,38 | 4,27 | 0,30 | |||||||||||
| 0,235 | 1,3232 | -2226,77 | 9,97 | 11,29 | 5,50 | 1,09 | 11,34 | -10,98 | -36,77 | 2,84 | 0,20 | |||||||||||
| 0,235 | 1,3232 | -2216,00 | 9,92 | 11,24 | 2,79 | 0,55 | 11,26 | -11,17 | -36,96 | 1,41 | 0,10 | |||||||||||
| 0,235 | 1,3232 | -2210,80 | 9,90 | 11,22 | 0,00 | 0,00 | 11,22 | -11,22 | -37,01 | 0,00 | 0,00 | |||||||||||
| 0,237 | 1,3458 | -2216,00 | 9,92 | 11,26 | -2,79 | -0,55 | 11,28 | -11,19 | -36,98 | -1,42 | -0,10 | |||||||||||
| 0,242 | 1,3910 | -2226,77 | 9,97 | 11,36 | -5,50 | -1,09 | 11,41 | -11,05 | -36,84 | -2,86 | -0,20 | |||||||||||
| 0,251 | 1,4928 | -2229,30 | 9,98 | 11,47 | -8,05 | -1,62 | 11,59 | -10,75 | -36,54 | -4,33 | -0,30 | |||||||||||
| 0,265 | 1,6285 | -2202,89 | 9,86 | 11,49 | -10,37 | -2,10 | 11,68 | -10,15 | -35,94 | -5,77 | -0,40 | |||||||||||
| 0,284 | 1,8321 | -2123,01 | 9,50 | 11,33 | -12,39 | -2,49 | 11,60 | -9,19 | -34,99 | -7,08 | -0,50 | |||||||||||
| 0,311 | 2,1148 | -1965,16 | 8,80 | 10,91 | -14,03 | -2,73 | 11,25 | -7,82 | -33,61 | -8,09 | -0,57 | |||||||||||
| 0,349 | 2,5106 | -1708,80 | 7,65 | 10,16 | -15,25 | -2,77 | 10,53 | -6,08 | -31,87 | -8,60 | -0,60 | |||||||||||
| 0,402 | 3,0534 | -1341,10 | 6,00 | 9,06 | -16,01 | -2,60 | 9,42 | -4,13 | -29,92 | -8,47 | -0,59 | |||||||||||
| 0,477 | 3,8338 | -859,76 | 3,85 | 7,68 | -16,26 | -2,24 | 8,00 | -2,24 | -28,03 | -7,68 | -0,54 | |||||||||||
| 0,586 | 4,9647 | -274,71 | 1,23 | 6,19 | -16,01 | -1,78 | 6,44 | -0,67 | -26,47 | -6,41 | -0,45 | |||||||||||
| 0,750 | 6,6497 | 391,58 | -1,75 | 4,90 | -15,25 | -1,34 | 5,08 | 0,42 | -25,37 | -5,06 | -0,35 | |||||||||||
| 1,007 | 9,2734 | 1105,40 | -4,95 | 4,33 | -14,03 | -1,08 | 4,46 | 1,23 | -24,57 | -4,29 | -0,30 | |||||||||||
| 1,426 | 13,5369 | 1824,42 | -8,17 | 5,37 | -12,39 | -1,18 | 5,50 | 2,55 | -23,24 | -4,87 | -0,34 | |||||||||||
| 2,144 | 20,7633 | 2501,48 | -11,20 | 9,57 | -10,37 | -1,75 | 9,73 | 6,20 | -19,59 | -7,49 | -0,52 | |||||||||||
| 3,421 | 33,3955 | 3089,06 | -13,83 | 19,57 | -8,05 | -2,77 | 19,76 | 15,56 | -10,23 | -12,18 | -0,85 | |||||||||||
| 5,635 | 54,7356 | 3543,99 | -15,86 | 38,87 | -5,50 | -3,74 | 39,05 | 35,25 | 9,46 | -16,81 | -1,18 | |||||||||||
| 8,716 | 83,4378 | 3831,82 | -17,15 | 66,29 | -2,79 | -3,23 | 66,37 | 64,72 | 38,93 | -14,69 | -1,03 | |||||||||||
| 10,501 | 117,0821 | 3930,31 | -17,59 | 99,49 | 0,00 | 0,00 | 99,49 | 99,49 | 73,70 | 0,00 | 0,00 | |||||||||||
| 13,000 | 134,5771 | 3831,82 | -17,15 | 117,43 | 2,79 | 5,72 | 117,56 | 114,65 | 88,86 | 26,02 | 1,82 | |||||||||||
| 12,307 | 118,3487 | 3543,99 | -15,86 | 102,49 | 5,50 | 9,86 | 102,96 | 92,93 | 67,14 | 44,32 | 3,10 | |||||||||||
| 7,843 | 87,6334 | 3089,06 | -13,83 | 73,81 | 8,05 | 10,44 | 74,54 | 58,70 | 32,91 | 45,94 | 3,22 | |||||||||||
| 5,144 | 57,5176 | 2501,48 | -11,20 | 46,32 | 10,37 | 8,48 | 47,09 | 30,04 | 4,24 | 36,27 | 2,54 | |||||||||||
| 3,559 | 39,5928 | 1824,42 | -8,17 | 31,43 | 12,39 | 6,90 | 32,18 | 14,91 | -10,88 | 28,51 | 2,00 | |||||||||||
| 2,599 | 28,6683 | 1105,40 | -4,95 | 23,72 | 14,03 | 5,93 | 24,45 | 6,73 | -19,07 | 23,51 | 1,65 | |||||||||||
| 1,994 | 21,7359 | 391,58 | -1,75 | 19,98 | 15,25 | 5,45 | 20,71 | 1,71 | -24,08 | 20,64 | 1,44 | |||||||||||
| 1,595 | 17,1784 | -274,71 | 1,23 | 18,41 | 16,01 | 5,28 | 19,15 | -2,00 | -27,80 | 19,05 | 1,33 | |||||||||||
| 1,325 | 14,0684 | -859,76 | 3,85 | 17,92 | 16,26 | 5,23 | 18,66 | -5,23 | -31,02 | 17,92 | 1,25 | |||||||||||
| 1,135 | 11,8858 | -1341,10 | 6,00 | 17,89 | 16,01 | 5,13 | 18,61 | -8,16 | -33,95 | 16,73 | 1,17 | |||||||||||
| 0,999 | 10,3251 | 1708,80 | 7,65 | 17,97 | 15,25 | 4,90 | 18,63 | -10,75 | -36,55 | 15,21 | 1,06 | |||||||||||
| 0,901 | 9,1942 | -1965,16 | 8,80 | 17,99 | 14,03 | 4,50 | 18,54 | -12,89 | -38,68 | 13,33 | 0,93 | |||||||||||
| 0,830 | 8,3800 | -2123,01 | 9,50 | 17,88 | 12,39 | 3,93 | 18,31 | -14,50 | -40,30 | 11,17 | 0,78 | |||||||||||
| 0,778 | 7,7806 | -2202,89 | 9,86 | 17,64 | 10,37 | 3,23 | 17,93 | -15,59 | -41,38 | 8,87 | 0,62 | |||||||||||
| 0,742 | 5,7902 | -2229,30 | 9,98 | 15,77 | 8,05 | 2,23 | 15,93 | -14,77 | -40,56 | 5,95 | 0,42 | |||||||||||
| 0,718 | 2,8838 | -2226,77 | 9,97 | 12,85 | 5,50 | 1,24 | 12,91 | -12,50 | -38,29 | 3,23 | 0,23 | |||||||||||
| 0,704 | 1,0291 | -2216,00 | 9,92 | 10,95 | 2,79 | 0,53 | 10,96 | -10,87 | -36,67 | 1,38 | 0,10 | |||||||||||
| 0,700 | 1,0291 | -2210,80 | 9,90 | 10,92 | 0,00 | 0,00 | 10,92 | -10,92 | -36,72 | 0,00 | 0,00 | |||||||||||
| 0,301 | 1,0291 | -2216,00 | 9,92 | 10,95 | -2,79 | -0,53 | 10,96 | -10,87 | -36,67 | -1,38 | -0,10 | |||||||||||
| 0,234 | 1,0291 | -2226,77 | 9,97 | 11,00 | -5,50 | -1,06 | 11,05 | -10,69 | -36,49 | -2,77 | -0,19 | |||||||||||
| 0,204 | 1,0291 | -2229,30 | 9,98 | 11,01 | -8,05 | -1,56 | 11,12 | -10,31 | -36,10 | -4,16 | -0,29 | |||||||||||
| 0,202 | 1,0291 | -2202,89 | 9,86 | 10,89 | -10,37 | -1,99 | 11,07 | -9,62 | -35,42 | -5,47 | -0,38 | |||||||||||
| 0,203 | 1,0291 | -2123,01 | 9,50 | 10,53 | -12,39 | -2,31 | 10,78 | -8,54 | -34,33 | -6,58 | -0,46 | |||||||||||
| 0,204 | 1,0291 | -1965,16 | 8,80 | 9,83 | -14,03 | -2,46 | 10,13 | -7,04 | -32,83 | -7,28 | -0,51 | |||||||||||
| 0,205 | 1,0291 | -1708,80 | 7,65 | 8,68 | -15,25 | -2,37 | 8,99 | -5,19 | -30,98 | -7,34 | -0,51 | |||||||||||
| 0,206 | 1,0291 | -1341,10 | 6,00 | 7,03 | -16,01 | -2,02 | 7,32 | -3,21 | -29,00 | -6,57 | -0,46 | |||||||||||
| 0,206 | 1,0291 | -859,76 | 3,85 | 4,88 | -16,26 | -1,42 | 5,08 | -1,42 | -27,22 | -4,88 | -0,34 | |||||||||||
| 0,206 | 1,0404 | -274,71 | 1,23 | 2,27 | -16,01 | -0,65 | 2,36 | -0,25 | -26,04 | -2,35 | -0,16 | |||||||||||
| 0,206 | 1,0404 | 391,58 | -1,75 | -0,71 | -15,25 | 0,19 | -0,74 | -0,06 | -25,85 | 0,74 | 0,05 | |||||||||||
| 0,206 | 1,0404 | 1105,40 | -4,95 | -3,91 | -14,03 | 0,98 | -4,03 | -1,11 | -26,90 | 3,87 | 0,27 | |||||||||||
| 0,206 | 1,0517 | 1824,42 | -8,17 | -7,11 | -12,39 | 1,56 | -7,28 | -3,38 | -29,17 | 6,45 | 0,45 | |||||||||||
| 0,205 | 1,0517 | 2501,48 | -11,20 | -10,14 | -10,37 | 1,86 | -10,31 | -6,58 | -32,37 | 7,94 | 0,56 | |||||||||||
| 0,205 | 1,0517 | 3089,06 | -13,83 | -12,77 | -8,05 | 1,81 | -12,90 | -10,16 | -35,95 | 7,95 | 0,56 | |||||||||||
| 0,204 | 1,0517 | 3543,99 | -15,86 | -14,81 | -5,50 | 1,42 | -14,88 | -13,43 | -39,22 | 6,40 | 0,45 | |||||||||||
| 0,204 | 1,0291 | 3831,82 | -17,15 | -16,12 | -2,79 | 0,78 | -16,14 | -15,74 | -41,53 | 3,57 | 0,25 | |||||||||||
|
|
|
