Кинематический и динамический расчет

mшк=0,725∙ mш = 0,725∙3,804=3,11 кг.

Массы, совершающие возвратно-поступательные движения:

mJ=mП+ mШП =3,804+1,181=4,985 кг

Массы, совершающие вращательное движение:

mR=mK+2mШК=3,682+2∙3,11=9,902 кг

В случае системы шатунов прицепного сочленения (рис. 6.4), сперва масса прицепного шатуна заменяется двумя массами: одна из них считается сосредоточенной на оси пальца поршня:

, кг

а другая – на оси пальца прицепного шатуна, укрепленного в головке главного шатуна:

, кг

Средний радиус проушин пальцев прицепных шатунов определяется по формуле:

, м

В качестве упрощения расчета разрешается принимать rср=r, получаем, что r = 0,056 м.

Для шатунного механизма звездообразного двигателя масса шатуна, отнесенная к поступательно-движущимся частям, может быть определена по формуле:

, кг

Исходя из полученных данных можем определить массу шатуна, отнесенную к вращательно-движущимся частям:

, кг

Силы инерции

Силы инерции, действующие в кривошипно-шатунном механизме (рис. 6.5.), в соответствии с характером движения приведенных масс подразделяют на силы инерции поступательно движущихся масс Рj и центробежные силы инерции вращающихся масс C.

Рис. 6.5. Схема действия инерционных сил в кривошипно-шатунном механизме.

Сила инерции от возвратно-поступательно движущихся масс:

, H

где

, кг

Масса поступательно-движущихся частей в цилиндре с прицепным шатуном равна:

, кг

Суммарные силы, действующие в кривошипно-шатунном механизме:

, Н

Результаты сведены в таблицу 6.2.

Для звездообразных двигателей, у которых к главному шатуну присоединяются несколько прицепных шатунов центробежная сила инерции вращающихся масс находится по формуле [2]:

C= -Mвр.ш.·Rω2 =10,3·0,0625∙219,9=-31,245, кН

Суммарные силы, действующие в кривошипно-шатунном механизме

Рис. 6.6. Разложение сил по элементам кривошипно-шатунного механизма.

Суммарные силы, действующие в кривошипно-шатунном механизме (рис. 6.6), определяют алгебраическим сложением сил давления газов и сил возвратно-поступательно движущихся масс:

, кН

Суммарная сила Рс, как и силы Рг и Рj, направлена по оси цилиндра и приложена к оси поршневого пальца. Воздействие от силы Рс передается на стенки цилиндра перпендикулярно его оси и на шатун по направлению его оси. Результаты сведены в таблицу 6.2.

В цилиндре с прицепным шатуном суммарная сила определяется по аналогичной формуле:

, кН

В случае кривошипно-шатунного механизма с центральным сочленением полученная суммарная сила Pc разлагается на две силы N и K’.

Сила N, действующая перпендикулярно оси цилиндра, называется нормальной силой и воспринимается стенками цилиндра:

, кH

Нормальная сила N считается положительной, если создаваемый ею момент относительно оси коленчатого вала направлен противоположно направлению вращения вала двигателя.