2020-01-14
118
Выбор λ и длины шатуна
В целях уменьшения высоты двигателя без значительного увеличения инерционных и нормальных сил отношение радиуса кривошипа к длине шатуна предварительно было принято в тепловом расчете l = 0,25. Радиус кривошипа равен половине хода поршня
мм.
При этих условиях длина шатуна
мм.
Определение перемещения, скорости и ускорения поршня
Перемещение поршня определяется по формуле, мм
.
Расчет перемещения поршня производится аналитически через каждые 10º угла поворота коленчатого вала. Значения для 
при соответствующем значении угла поворота коленчатого вала занесены в гр. 2 табл. 1, а получившиеся значения sx – в гр. 3 табл. 1.
Угловая скорость вращения коленчатого вала определяется для режима номинальной мощности при частоте вращения вала nN = 5600 об/мин
рад/с.
Скорость поршня определяется по формуле, м/с
.
Значения для 
при соответствующем значении угла поворота коленчатого вала занесены в гр. 4 табл. 5, а получившиеся значения v п – в гр. 5 табл. 1.
Ускорение поршня определяется по формуле, м/с2
.
Значения для 
при соответствующем значении угла поворота коленчатого вала занесены в гр. 6 табл. 5, а получившиеся значения j – в гр. 7 табл. 5.
Таблица 5
|
|
| sx, мм |
| v п, м/с |
| j, м/с2 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1,25 | 17169,8 |
| 10 | 0,019 | 0,76 | 0,2164 | 5,07242 | 1,2197 | 16753,6 |
| 20 | 0,0749 | 2,996 | 0,4224 | 9,90106 | 1,1312 | 15538 |
| 30 | 0,1653 | 6,612 | 0,6083 | 14,2586 | 0,991 | 13612,2 |
| 40 | 0,2857 | 11,428 | 0,7659 | 17,9527 | 0,8094 | 11117,8 |
| 50 | 0,4306 | 17,224 | 0,8891 | 20,8405 | 0,5994 | 8233,26 |
| 60 | 0,5938 | 23,752 | 0,9743 | 22,8376 | 0,375 | 5150,94 |
| 70 | 0,7684 | 30,736 | 1,0201 | 23,9111 | 0,1505 | 2067,24 |
| 80 | 0,9476 | 37,904 | 1,0276 | 24,0869 | -0,0613 | -842,01 |
| 90 | 1,125 | 45 | 1 | 23,44 | -0,25 | -3434 |
| 100 | 1,2948 | 51,792 | 0,942 | 22,0805 | -0,4085 | -5611,1 |
| 110 | 1,4524 | 58,096 | 0,8593 | 20,142 | -0,5335 | -7328,1 |
| 120 | 1,5938 | 63,752 | 0,7577 | 17,7605 | -0,625 | -8584,9 |
| 130 | 1,7162 | 68,648 | 0,6429 | 15,0696 | -0,6862 | -9425,5 |
| 140 | 1,8177 | 72,708 | 0,5197 | 12,1818 | -0,7226 | -9925,5 |
| 150 | 1,8973 | 75,892 | 0,3917 | 9,18145 | -0,741 | -10178 |
| 160 | 1,9543 | 78,172 | 0,2616 | 6,1319 | -0,7482 | -10277 |
| 170 | 1,9886 | 79,544 | 0,1308 | 3,06595 | -0,7499 | -10301 |
| 180 | 2 | 80 | 0 | 0 | -0,75 | -10302 |
| 190 | 1,9886 | 79,544 | -0,1308 | -3,066 | -0,7499 | -10301 |
| 200 | 1,9543 | 78,172 | -0,2616 | -6,1319 | -0,7482 | -10277 |
| 210 | 1,8973 | 75,892 | -0,3917 | -9,1814 | -0,741 | -10178 |
| 220 | 1,8177 | 72,708 | -0,5197 | -12,182 | -0,7226 | -9925,5 |
| 230 | 1,7162 | 68,648 | -0,6429 | -15,07 | -0,6862 | -9425,5 |
| 240 | 1,5938 | 63,752 | -0,7577 | -17,76 | -0,625 | -8584,9 |
| 250 | 1,4524 | 58,096 | -0,8593 | -20,142 | -0,5335 | -7328,1 |
| 260 | 1,2958 | 51,832 | -0,942 | -22,08 | -0,4085 | -5611,1 |
| 270 | 1,125 | 45 | -1 | -23,44 | -0,25 | -3434 |
| 280 | 0,9476 | 37,904 | -1,0276 | -24,087 | -0,0613 | -842,01 |
| 290 | 0,7684 | 30,736 | -1,0201 | -23,911 | 0,1505 | 2067,24 |
| 300 | 0,5938 | 23,752 | -0,9743 | -22,838 | 0,375 | 5150,94 |
| 310 | 0,4306 | 17,224 | -0,8891 | -20,841 | 0,5994 | 8233,26 |
| 320 | 0,2857 | 11,428 | -0,7659 | -17,953 | 0,8094 | 11117,8 |
| 330 | 0,1653 | 6,612 | -0,6083 | -14,259 | 0,991 | 13612,2 |
| 340 | 0,0749 | 2,996 | -0,4224 | -9,9011 | 1,1312 | 15538 |
| 350 | 0,019 | 0,76 | -0,2164 | -5,0724 | 1,2197 | 16753,6 |
| 360 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1,25 | 17169,8 |
j
По данным табл.5 построены графики (рис. 3,4,5) sx =f (φ), v п=f (φ),
j= f (φ).
Рисунок 3 - График sx =f (φ)
Рисунок 4 – График v п=f (φ)
Рисунок 5 – График j= f (φ)
Расчет динамики двигателя
