Приведення мас частин кривошипно-шатунного механізму

Деталі кривошипно-шатунного механізму КШМ розділяють на такі, що здійснюють рух: зворотно-поступальний (поршнева група і верхня головка шатуна), обертовий - (колінчастий вал і нижня головка шатуна), складний плоскопаралельний (стержень шатуна).

Для спрощення динамічного розрахунку КШМ заміняється еквівалентною системою зосереджених мас. Маса поршневої групи m_n вважається зосередженою на осі поршневого пальця. Маса шатунної групи m_ш заміняється двома масами, одна із яких m_ш.п. зосереджена на осі поршневого пальця, а друга m_ш.к. – на осі кривошипа. Величина цих мас приймається m_ш.п.=(0,2…0,3)m_м і m_ш.к.=(0,7…0,8)m_м. В розрахунках приймають їх середнє значення m_ш.п.=0,275m_м і m_ш.к.=0,725 m_м.

Маса кривошипа m_к заміняється двома масами зосередженими на осі кривошипа:

m_к= m_ш.ш+2m_щr/R, (108)

де m_ш.ш – маса шатунної шийки з прилеглими частинами щік;

m_щ – маса середньої часу щоки з центром ваги на радіусі r.

У сучасних короткоходних двигунах величина m_щ мала порівняно з m_ш.ш і її можна в більшості випадків не враховувати.

Таким чином, система зосереджених мас, динамічно еквівалентна кривошипно-шатунному механізму, складається з маси m_j=m_п+m_ш.п., зосередженої на осі поршневого пальця і маси m_R = m_к+m_{ш.к .} зосередженої на осі шатунної шийки.

Для V-подібних двигунів із здвоєним кривошипно-шатунним механізмом m_SR= m_к+2m_{ш.к .}

При виконанні динамічного розрахунку двигуна використовують наближені значення m_п, m_ш і m_к, які визначають за допомогою таблиці 5.1.

При визначенні мас по таблиці 5.1 необхідно враховувати, що більші значення відповідають двигунам з більшим діаметром циліндра. Зменшення S/D знижує і та .

Таблиця 5.1. Наближені конструктивні маси елементів кривошипно-шатунного механізму.

	Елементи кривошипно-шатунного механізму	Конструктивні маси, кг/м2
	Бензинові двигуни (D=60…100 мм)	Дизельні двигуни (D=80…120 мм)
	Поршнева група Поршень з алюмінієвого сплаву	80...150	150...300
	Чавунний поршень	150...250	250...400
	Шатун	100...200	250...400
	Незрівноважені частини одного коліна валу без противаг Сталевий кований вал із суцільними шийками Чавунний литий вал з порожніми шийками	150...200   100...200	200...400   150...300
	Рисунок 9 -. Графіки теплового та динамічного розрахунку.