2.ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРОЕКТИРУЕМОГО ДВИГАТЕЛЯ
2.1 Параметры поршневой группы
Отношение радиуса кривошипа r к длине шатуна l:
отсюда длина кривошипа:
Масса поршневой группы, , кг:
где Fn – площадь поршня, м2; m´n – удельная масса поршня, пальца и колец, отнесённая к единице площади поршня, кг/ м2; m´ш - удельная масса шатуна, отнесённая к единице площади
поршня, кг/ м2.
2.2 Перемещение поршня
Перемещение поршня первого порядка Х1, мм:
Перемещение поршня второго порядка Х2, мм:
Общее перемещение поршня, Х, мм:
Результаты расчёта заносим в таблицу 2 Таблица 2
Перемещение поршня
Угол поворота коленчатого вала φ, град. пкв.
| Угол поворота коленчатого вала φ, рад. пкв.
| Перемещение поршня, мм.
| первого порядка X1
| второго порядка X2
| общее перемещение X
| 0
| 0
| 0
| 0
| 0
| 10
| 0,174532925
| 0,60769
| 0,168861
| 0,776551
| 20
| 0,34906585
| 2,412295
| 0,655076
| 3,067371
| 30
| 0,523598776
| 5,358984
| 1,4
| 6,758984
| 40
| 0,698131701
| 9,358222
| 2,313785
| 11,67201
| 50
| 0,872664626
| 14,2885
| 3,286215
| 17,57471
| 60
| 1,047197551
| 20
| 4,2
| 24,2
| 70
| 1,221730476
| 26,31919
| 4,944924
| 31,26412
| 80
| 1,396263402
| 33,05407
| 5,431139
| 38,48521
| 90
| 1,570796327
| 40
| 5,6
| 45,6
| 100
| 1,745329252
| 46,94593
| 5,431139
| 52,37707
| 110
| 1,919862177
| 53,68081
| 4,944924
| 58,62573
| 120
| 2,094395102
| 60
| 4,2
| 64,2
| 130
| 2,268928028
| 65,7115
| 3,286215
| 68,99772
| 140
| 2,443460953
| 70,64178
| 2,313785
| 72,95556
| 150
| 2,617993878
| 74,64102
| 1,4
| 76,04102
| 160
| 2,792526803
| 77,5877
| 0,655076
| 78,24278
| 170
| 2,967059728
| 79,39231
| 0,168861
| 79,56117
| 180
| 3,141592654
| 80
| 0
| 80
| 190
| 3,316125579
| 79,39231
| 0,168861
| 79,56117
| 200
| 3,490658504
| 77,5877
| 0,655076
| 78,24278
| 210
| 3,665191429
| 74,64102
| 1,4
| 76,04102
| 220
| 3,839724354
| 70,64178
| 2,313785
| 72,95556
| 230
| 4,01425728
| 65,7115
| 3,286215
| 68,99772
| 240
| 4,188790205
| 60
| 4,2
| 64,2
| 250
| 4,36332313
| 53,68081
| 4,944924
| 58,62573
| 260
| 4,537856055
| 46,94593
| 5,431139
| 52,37707
| 270
| 4,71238898
| 40
| 5,6
| 45,6
| 280
| 4,886921906
| 33,05407
| 5,431139
| 38,48521
| 290
| 5,061454831
| 26,31919
| 4,944924
| 31,26412
| 300
| 5,235987756
| 20
| 4,2
| 24,2
| 310
| 5,410520681
| 14,2885
| 3,286215
| 17,57471
| 320
| 5,585053606
| 9,358222
| 2,313785
| 11,67201
| 330
| 5,759586532
| 5,358984
| 1,4
| 6,758984
| 340
| 5,934119457
| 2,412295
| 0,655076
| 3,067371
| 350
| 6,108652382
| 0,60769
| 0,168861
| 0,776551
| 360
| 6,283185307
| 0
| 0
| 0
|
По данным таблицы 2 строим график перемещения поршня в зависимости от - угла поворота коленчатого вала:
2.3 Скорость поршня
Скорость поршня первого порядка, V1, м/с:
где ω = π·n/30 – угловая скорость кривошипа c –1; n – частота вращения коленчатого вала, мин –1.
ω == 3,14·5600/30 = 586,13c –1
Скорость поршня второго порядка, V2, м/с:
Скорость поршня, V, м/с:
Результаты расчёта заносим в таблицу 3
Определяем среднюю скорость поршня, Vср, м/с:
где: S – ход поршня, м; n – частота вращения коленвала, мин –1.
Таблица 3
Скорость поршня
Угол поворота
коленчатого вала
, град. пкв.
| Скорость поршня, м/с
| Первого порядка V1
| Второго порядка V2
| Общая скорость V
| 0
| 0
| 0
| 0
| 10
| 2,579
| 0,711
| 3,295
| 20
| 5,079
| 1,336
| 6,416
| 30
| 7,426
| 1,8
| 9,227
| 40
| 9,546
| 2,047
| 11,582
| 50
| 11,377
| 2,047
| 13,424
| 60
| 12,862
| 1,8
| 14,663
| 70
| 13,956
| 1,336
| 15,283
| 80
| 14,626
| 0,711
| 13,340
| 90
| 14,852
| 0
| 14,852
| 100
| 14,626
| -0,711
| 13,903
| 110
| 13,956
| -1,336
| 12,609
| 120
| 12,862
| -1,8
| 11,061
| 130
| 11,377
| -2,047
| 9,329
| 140
| 9,546
| -2,047
| 7,487
| 150
| 7,426
| -1,8
| 5,625
| 160
| 5,079
| -1,336
| 3,744
| 170
| 2,579
| -0,711
| 1,873
| 180
| 0
| 0
| 0
| 190
| -2,579
| 0,711
| -1,873
| 200
| -5,079
| 1,336
| -3,744
| 210
| -7,426
| 1,8
| -5,625
| 220
| -9,546
| 2,047
| -7,487
| 230
| -11,377
| 2,047
| -9,329
| 240
| -12,862
| 1,8
| -11,067
| 250
| -13,956
| 1,336
| -12,609
| 260
| -14,626
| 0,711
| -13,903
| 270
| -14,852
| 0
| -14,852
| 280
| -14,626
| -0,711
| -15,340
| 290
| -13,956
| -1,336
| -15,283
| 300
| -12,862
| -1,8
| -14,663
| 310
| -11,377
| -2,047
| -13,424
| 320
| -9,546
| -2,047
| -11,582
| 330
| -7,426
| -1,8
| -9,227
| 340
| -5,079
| -1,336
| -6,416
| 350
| -2,579
| -0,711
| -3,295
| 360
| 0
| 0
| 0
|
По данным таблицы 3 строим график скорости поршня в зависимости от - угла поворота коленчатого вала.
|