Расчет динамики дизеля 12ЧН 14/14
Описание рассчитываемого двигателя 12ЧН 14/14. Перемещение и ускорение поршня. Графическое построение кривой по методу Толле. Динамика кривошипно-шатунного механизма. Построение суммарной тангенциальной диаграммы. Степень неравномерности вращения КВ ДВС.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 08.12.2015 |
| Размер файла | 1,7 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru//
Размещено на http://www.allbest.ru//
Министерство науки и образования РФ
Санкт-Петербургский Государственный Морской Технический Университет
Кафедра судовых двигателей внутреннего сгорания и дизельных установок
Курсовая работа
Расчет динамики дизеля 12ЧН 14/14
Выполнил студент группы 2220:
Довыдовский В.А.
Преподаватель:
Минасян М.А.
Санкт-Петербург
2015
1. Описание рассчитываемого двигателя 12ЧН 14/14
1.1 Технические характеристики
Модель - ЯМЗ-840
Тип - четырехтактный с воспламенением от сжатия
Число цилиндров - 12
Расположение цилиндров - V-образное, угол развала 90 °
Порядок работы цилиндров - 1-12-5-8-3-10-6-7-2-11-4-9
Направление вращения коленчатого вала - правое
Диаметр цилиндров и ход поршня, мм - 140x140
Рабочий объем, л - 12,85
Степень сжатия - 17
Максимальный крутящий момент, Н/ м (кгс/м) - 650 (65)
Частота вращения коленчатого вала, мин:
- при гарантируемой мощности - 2200
- при максимальном крутящем моменте, мин - 1600...1800
- на холостом ходу, не более:
- минимальная - 600
- максимальная - 2930
Удельный расход топлива, г/л. с./ч (по скоростной характеристике):
- Минимальный - 175
- Максимальный - 198
Фазы газораспределения:
открытие впускного клапана - 13°
закрытие впускного клапана - 49°
открытие выпускного клапана - 66°
закрытие выпускного клапана - 10°
Число клапанов на цилиндр - один впускной и один выпускной
Масса силового агрегата, кг - 1120
Масса не заправленного двигателя, кг - 730
1.2 Основные характеристики КШМ
Диаметр поршня D = 0,14 м;
Радиус кривошипа R = 0,08 м;
Длина шатуна L = 0,28 м;
Постоянная КШМ =0,25;
Масса поршня =4,14 кг;
Масса шатуна =5,13 кг;
Масса шатунной шейки = 4,3 кг;
Масса щеки коленчатого вала = 4,7 кг
Перемещение, скорость и ускорения поршня.
Перемещение поршня
Путь поршня можно условно представить как сумму двух гармонических перемещений
sц = s1+s2
Путь поршня 1 -ого порядка
Путь поршня 2-ого порядка
Амплитудное значение перемещение поршня 2-ого порядка представляет собой поправку Брикса учитывающий конечную длину шатуна.
Перемещение поршня, отнесенное к длине кривошипа R, называется безразмерное перемещение
безразмерное перемещение , [3].
Таблица 2. Перемещение поршня
|
ц |
S1 |
S2 |
S |
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
10 |
0,001329 |
0,000481 |
0,00181 |
|
|
20 |
0,005277 |
0,001866 |
0,007143 |
|
|
30 |
0,011723 |
0,003988 |
0,01571 |
|
|
40 |
0,020471 |
0,00659 |
0,027061 |
|
|
50 |
0,031256 |
0,00936 |
0,040616 |
|
|
60 |
0,04375 |
0,011963 |
0,055713 |
|
|
70 |
0,057573 |
0,014085 |
0,071658 |
|
|
80 |
0,072306 |
0,01547 |
0,087775 |
|
|
90 |
0,0875 |
0,015951 |
0,103451 |
|
|
100 |
0,102694 |
0,01547 |
0,118164 |
|
|
110 |
0,117427 |
0,014085 |
0,131511 |
|
|
120 |
0,13125 |
0,011963 |
0,143213 |
|
|
130 |
0,143744 |
0,00936 |
0,153104 |
|
|
140 |
0,154529 |
0,00659 |
0,161119 |
|
|
150 |
0,163277 |
0,003988 |
0,167265 |
|
|
160 |
0,169723 |
0,001866 |
0,171589 |
|
|
170 |
0,173671 |
0,000481 |
0,174152 |
|
|
180 |
0,175 |
0 |
0,175 |
|
|
190 |
0,173671 |
0,000481 |
0,174152 |
|
|
200 |
0,169723 |
0,001866 |
0,171589 |
|
|
210 |
0,163277 |
0,003988 |
0,167265 |
|
|
220 |
0,154529 |
0,00659 |
0,161119 |
|
|
230 |
0,143744 |
0,00936 |
0,153104 |
|
|
240 |
0,13125 |
0,011963 |
0,143213 |
|
|
250 |
0,117427 |
0,014085 |
0,131511 |
|
|
260 |
0,102694 |
0,01547 |
0,118164 |
|
|
270 |
0,0875 |
0,015951 |
0,103451 |
|
|
280 |
0,072306 |
0,01547 |
0,087775 |
|
|
290 |
0,057573 |
0,014085 |
0,071658 |
|
|
300 |
0,04375 |
0,011963 |
0,055713 |
|
|
310 |
0,031256 |
0,00936 |
0,040616 |
|
|
320 |
0,020471 |
0,00659 |
0,027061 |
|
|
330 |
0,011723 |
0,003988 |
0,01571 |
|
|
340 |
0,005277 |
0,001866 |
0,007143 |
|
|
350 |
0,001329 |
0,000481 |
0,00181 |
|
|
360 |
0 |
0 |
0 |
Рисунок 1 Гармонические перемещения поршня
1.2 Скорость поршня
Угловая скорость рассчитывается по формуле:
рад/с
При постоянной угловой скорости вала окружная скорость центра шатунной шейки вала при этом будет постоянной
м/с
Скорость поршня находится как сумма двух гармонических составляющих sin 1и 2 порядка (рис. 2)
На участке ц = (0°ч180°) пкв значение скорости положительные. При ц = (180°ч360°) пкв отрицательны
Безразмерная скорость , [3].
Величина средней скорости поршня определяется (классификационный параметр, положенный в основу теории подобия двигателей) , [3].
где VA окружная скорость шатунной шейки
Таблица 2 Скорость поршня
|
? |
V1 |
V2 |
V |
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
10 |
4,973572 |
2,345647 |
7,319219 |
|
|
20 |
9,677465 |
4,738582 |
14,41605 |
|
|
30 |
13,8645 |
7,210355 |
21,07485 |
|
|
40 |
17,33006 |
9,763248 |
27,09331 |
|
|
50 |
19,92768 |
12,36087 |
32,28854 |
|
|
60 |
21,57843 |
14,92429 |
36,50271 |
|
|
70 |
22,27332 |
17,33444 |
39,60776 |
|
|
80 |
22,06864 |
19,44071 |
41,50935 |
|
|
90 |
21,07485 |
21,07485 |
42,1497 |
|
|
100 |
19,44071 |
22,06864 |
41,50935 |
|
|
110 |
17,33444 |
22,27332 |
39,60776 |
|
|
120 |
14,92429 |
21,57843 |
36,50271 |
|
|
130 |
12,36087 |
19,92768 |
32,28854 |
|
|
140 |
9,763248 |
17,33006 |
27,09331 |
|
|
150 |
7,210355 |
13,8645 |
21,07485 |
|
|
160 |
4,738582 |
9,677465 |
14,41605 |
|
|
170 |
2,345647 |
4,973572 |
7,319219 |
|
|
180 |
1,64E-15 |
3,52E-15 |
5,16E-15 |
|
|
190 |
-2,34565 |
-4,97357 |
-7,31922 |
|
|
200 |
-4,73858 |
-9,67747 |
-14,416 |
|
|
210 |
-7,21036 |
-13,8645 |
-21,0749 |
|
|
220 |
-9,76325 |
-17,3301 |
-27,0933 |
|
|
230 |
-12,3609 |
-19,9277 |
-32,2885 |
|
|
240 |
-14,9243 |
-21,5784 |
-36,5027 |
|
|
250 |
-17,3344 |
-22,2733 |
-39,6078 |
|
|
260 |
-19,4407 |
-22,0686 |
-41,5094 |
|
|
270 |
-21,0749 |
-21,0749 |
-42,1497 |
|
|
280 |
-22,0686 |
-19,4407 |
-41,5094 |
|
|
290 |
-22,2733 |
-17,3344 |
-39,6078 |
|
|
300 |
-21,5784 |
-14,9243 |
-36,5027 |
|
|
310 |
-19,9277 |
-12,3609 |
-32,2885 |
|
|
320 |
-17,3301 |
-9,76325 |
-27,0933 |
|
|
330 |
-13,8645 |
-7,21036 |
-21,0749 |
|
|
340 |
-9,67747 |
-4,73858 |
-14,416 |
|
|
350 |
-4,97357 |
-2,34565 |
-7,31922 |
|
|
360 |
-7E-15 |
-3,3E-15 |
-1E-14 |
Рисунок 2. Гармоники скоростей поршня
1.3 Ускорения поршня
Формула ускорения поршня , [3].
Построение кривой ускорения осуществляется путем сложения двух гармоник , [3].
м/с2
м/с2
Безразмерное ускорения поршня
Таблица 4. Ускорения поршня
|
Ц |
I1 |
I2 |
I |
|
|
0 |
5075,992 |
1850,622 |
6926,615 |
|
|
10 |
4998,877 |
1739,016 |
6737,893 |
|
|
20 |
4769,873 |
1417,659 |
6187,531 |
|
|
30 |
4395,938 |
925,3111 |
5321,249 |
|
|
40 |
3888,436 |
321,3572 |
4209,793 |
|
|
50 |
3262,785 |
-321,357 |
2941,428 |
|
|
60 |
2537,996 |
-925,311 |
1612,685 |
|
|
70 |
1736,092 |
-1417,66 |
318,4328 |
|
|
80 |
881,4368 |
-1739,02 |
-857,579 |
|
|
90 |
3,11E-13 |
-1850,62 |
-1850,62 |
|
|
100 |
-881,437 |
-1739,02 |
-2620,45 |
|
|
110 |
-1736,09 |
-1417,66 |
-3153,75 |
|
|
120 |
-2538 |
-925,311 |
-3463,31 |
|
|
130 |
-3262,79 |
-321,357 |
-3584,14 |
|
|
140 |
-3888,44 |
321,3572 |
-3567,08 |
|
|
150 |
-4395,94 |
925,3111 |
-3470,63 |
|
|
160 |
-4769,87 |
1417,659 |
-3352,21 |
|
|
170 |
-4998,88 |
1739,016 |
-3259,86 |
|
|
180 |
-5075,99 |
1850,622 |
-3225,37 |
|
|
190 |
-4998,88 |
1739,016 |
-3259,86 |
|
|
200 |
-4769,87 |
1417,659 |
-3352,21 |
|
|
210 |
-4395,94 |
925,3111 |
-3470,63 |
|
|
220 |
-3888,44 |
321,3572 |
-3567,08 |
|
|
230 |
-3262,79 |
-321,357 |
-3584,14 |
|
|
240 |
-2538 |
-925,311 |
-3463,31 |
|
|
250 |
-1736,09 |
-1417,66 |
-3153,75 |
|
|
260 |
-881,437 |
-1739,02 |
-2620,45 |
|
|
270 |
-9,3E-13 |
-1850,62 |
-1850,62 |
|
|
280 |
881,4368 |
-1739,02 |
-857,579 |
|
|
290 |
1736,092 |
-1417,66 |
318,4328 |
|
|
300 |
2537,996 |
-925,311 |
1612,685 |
|
|
310 |
3262,785 |
-321,357 |
2941,428 |
|
|
320 |
3888,436 |
321,3572 |
4209,793 |
|
|
330 |
4395,938 |
925,3111 |
5321,249 |
|
|
340 |
4769,873 |
1417,659 |
6187,531 |
|
|
350 |
4998,877 |
1739,016 |
6737,893 |
|
|
360 |
5075,992 |
1850,622 |
6926,615 |
Рисунок 3. Гармоники ускорения поршня
1.4 Графическое построение кривой по методу Толле
Профессор Толле предложил удачный способ графического построения кривой ускорения поршня как участка параболы , [2].
На перпендикулярах, восстановленных по концам отрезка АВ, соответствующего полному хода поршня S, отложим значения его ускорения
В точке А (в.м.т.) ... м/с2
В точке В (н.м.т.)… м/с2
Точки D и С соединим прямой и из пересечения ее с отрезком АВ восставим перпендикуляр FE
FE =-3лR=-5009,13 м/с2
В масштабе принятом для ускорения.
Прямые CF и FD являются касательными к конечным точкам параболы ускорений. Еще ряд касательных получаем следующим образом. Прямые CE и ED делим на одинаковое число частей, полученные отрезки нумеруем с лева на права цифрами 1,2,3 и одноименные точки соединяем прямыми 1-1', 2-2', 3-3'. Огибающая эти прямые дает требуемую параболу ускорений. Полученная кривая позволяет найти ускорения поршня при прямом и обратном движении поршня.
Рисунок 4. Диаграмма Толле
2.Основы динамики КШМ
Во время работы поршневого ДВС детали КШМ подвергаются воздействию следующих сил: Давление газов в цилиндре (над и под поршнем)
Инерции движущихся масс механизмов
Тяжести деталей (учитываются только в МОД)
Трения в звеньях механизмов
Полезного сопротивления на коленчатом валу
Нахождения указанных сил необходимо для расчета деталей двигателя на прочность, определение нагрузок на подшипники, расчет крутильных и осевых колебаний коленчатого вала.
2.1 Приведения масс движущихся деталей
Для упрощения динамических расчетов действительные массы движущихся частей заменяют приведенными массами, динамически эквивалентно реальными массами, но приложенными в характерных точках КШМ.
В тронковом двигателе точки приложения приведенных масс являются: центр шатунной шейки и ось коленчатого вала.
Примем массы поршня и шатуна:
Мп=6,7кг
Мш=8,5 кг
Приведения масс шатуна
Динамическая модель шатуна представляет (рис. 5) собой невесомый жесткий стержень, имеющий длину L и 2 или 3 сосредоточенные массы:
МШS - часть массы шатуна участвующая в поступательном движении;
МШR часть массы шатуна участвующая во вращательном движении на радиусе кривошипа R;
МЦМ - масса, сосредоточенная в центре массы шатуна.
Динамическая эквивалентность реального шатуна и его модели будет достигнута если окажутся выполненными следующие условия:
Условие статической эквивалентности:
Условие динамической полезности (эквивалентности):
Где - момент инерции шатуна;
L, Ls, LR - длина шатуна и расстояния от его концов до центра тяжести.
При расчёте динамики ДВС применяется статическая модель шатуна:
Для судовых двигателей внутреннего сгорания (для СОД):
кг
, [3]
Для определения центра масс шатуна используем метод качения , графоаналитический способ , а также эмпирическую форму Терских:
, [3]
Рисунок 5. Шатун и его динамическая модель
2.2 Расчет массы коленвала и колена
Где
с - плотность равное 7810 кг/м3
Для определения массы щеки примем объем реальной щеки равной объему прямоугольника с габаритами а=0,15 м , b=0,15 м , с=0,25 м ,
=abc=44 кг
Неуравновешенная масса колена :
2.3 Расчет поступательных и вращающихся масс
Приведенная масса деталей поступательно движущихся масс тронкового двигателя
Приведенная масса деталей вращающихся масс
Где
-Поступательно-движущаяся часть массы шатуна ;
-Вращающаяся часть массы шатуна ;
-Неуравновешенная вращающаяся часть массы колена ;
2.4 Динамическая модель всего КШМ
Рис. 7. Динамическая модель всего КШМ
Для удобства расчетов динамики абсолютные массы , а также силы тяжести звеньев заменяются относительными ,отнесенными к площади поршня :
, , [3]
Силы инерции ВМ:
В ВМТ
В НМТ , [3]
|
Ц |
P1*cos? |
P2*cos2? |
qR*cos? |
qB |
qг=qR*sin? |
qs |
|
|
0 |
-2867008 |
-1045263 |
-1541549 |
-5453821 |
0 |
-3912272 |
|
|
10 |
-2823452 |
-982226 |
-1518130 |
-5323808 |
-267687 |
-3470038 |
|
|
20 |
-2694107 |
-800718 |
-1448583 |
-4943407 |
-527241 |
-2694107 |
|
|
30 |
-2482902 |
-522632 |
-1335021 |
-4340555 |
-770775 |
-2482902 |
|
|
40 |
-2196256 |
-181508 |
-1180895 |
-3558659 |
-990889 |
-2196256 |
|
|
50 |
-1842877 |
181508,1 |
-990889 |
-2652258 |
-1180895 |
-1842877 |
|
|
60 |
-1433504 |
522631,7 |
-770775 |
-1681647 |
-1335021 |
-1433504 |
|
|
70 |
-980575 |
800718,3 |
-527241 |
-707097 |
-1448583 |
-980575 |
|
|
80 |
-497851 |
982226,4 |
-267687 |
216688,3 |
-1518130 |
-497851 |
|
|
90 |
-1,8E-10 |
1045263 |
-9,4E-11 |
1045263 |
-1541549 |
-1,8E-10 |
|
|
100 |
497850,8 |
982226,4 |
267687,3 |
1747764 |
-1518130 |
497850,8 |
|
|
110 |
980574,6 |
800718,3 |
527241 |
2308534 |
-1448583 |
980574,6 |
|
|
120 |
1433504 |
522631,7 |
770774,7 |
2726911 |
-1335021 |
1433504 |
|
|
130 |
1842877 |
181508,1 |
990888,9 |
3015274 |
-1180895 |
1842877 |
|
|
140 |
2196256 |
-181508 |
1180895 |
3195643 |
-990889 |
2196256 |
|
|
150 |
2482902 |
-522632 |
1335021 |
3295291 |
-770775 |
2482902 |
|
|
160 |
2694107 |
-800718 |
1448583 |
3341971 |
-527241 |
2694107 |
|
|
170 |
2823452 |
-982226 |
1518130 |
3359356 |
-267687 |
2823452 |
|
|
180 |
2867008 |
-1045263 |
1541549 |
3363294 |
-1,9E-10 |
2867008 |
|
|
190 |
2823452 |
-982226 |
1518130 |
3359356 |
267687,3 |
2823452 |
|
|
200 |
2694107 |
-800718 |
1448583 |
3341971 |
527241 |
2694107 |
|
|
210 |
2482902 |
-522632 |
1335021 |
3295291 |
770774,7 |
2482902 |
|
|
220 |
2196256 |
-181508 |
1180895 |
3195643 |
990888,9 |
2196256 |
|
|
230 |
1842877 |
181508,1 |
990888,9 |
3015274 |
1180895 |
1842877 |
|
|
240 |
1433504 |
522631,7 |
770774,7 |
2726911 |
1335021 |
1433504 |
|
|
250 |
980574,6 |
800718,3 |
527241 |
2308534 |
1448583 |
980574,6 |
|
|
260 |
497850,8 |
982226,4 |
267687,3 |
1747764 |
1518130 |
497850,8 |
|
|
270 |
5,27E-10 |
1045263 |
2,83E-10 |
1045263 |
1541549 |
5,27E-10 |
|
|
280 |
-497851 |
982226,4 |
-267687 |
216688,3 |
1518130 |
-497851 |
|
|
290 |
-980575 |
800718,3 |
-527241 |
-707097 |
1448583 |
-980575 |
|
|
300 |
-1433504 |
522631,7 |
-770775 |
-1681647 |
1335021 |
-1433504 |
|
|
310 |
-1842877 |
181508,1 |
-990889 |
-2652258 |
1180895 |
-1842877 |
|
|
320 |
-2196256 |
-181508 |
-1180895 |
-3558659 |
990888,9 |
-2196256 |
|
|
330 |
-2482902 |
-522632 |
-1335021 |
-4340555 |
770774,7 |
-2482902 |
|
|
340 |
-2694107 |
-800718 |
-1448583 |
-4943407 |
527241 |
-2694107 |
|
|
350 |
-2823452 |
-982226 |
-1518130 |
-5323808 |
267687,3 |
-2823452 |
|
|
360 |
-2867008 |
-1045263 |
-1541549 |
-5453821 |
3,78E-10 |
-2867008 |
|
|
370 |
-2823452 |
-982226 |
-1518130 |
-5323808 |
-267687 |
-2823452 |
|
|
380 |
-2694107 |
-800718 |
-1448583 |
-4943407 |
-527241 |
-2694107 |
|
|
390 |
-2482902 |
-522632 |
-1335021 |
-4340555 |
-770775 |
-2482902 |
|
|
400 |
-2196256 |
-181508 |
-1180895 |
-3558659 |
-990889 |
-2196256 |
|
|
410 |
-1842877 |
181508,1 |
-990889 |
-2652258 |
-1180895 |
-1842877 |
|
|
420 |
-1433504 |
522631,7 |
-770775 |
-1681647 |
-1335021 |
-1433504 |
|
|
430 |
-980575 |
800718,3 |
-527241 |
-707097 |
-1448583 |
-980575 |
|
|
440 |
-497851 |
982226,4 |
-267687 |
216688,3 |
-1518130 |
-497851 |
|
|
450 |
-8,8E-10 |
1045263 |
-4,7E-10 |
1045263 |
-1541549 |
-8,8E-10 |
|
|
460 |
497850,8 |
982226,4 |
267687,3 |
1747764 |
-1518130 |
497850,8 |
|
|
470 |
980574,6 |
800718,3 |
527241 |
2308534 |
-1448583 |
980574,6 |
|
|
480 |
1433504 |
522631,7 |
770774,7 |
2726911 |
-1335021 |
1433504 |
|
|
490 |
1842877 |
181508,1 |
990888,9 |
3015274 |
-1180895 |
1842877 |
|
|
500 |
2196256 |
-181508 |
1180895 |
3195643 |
-990889 |
2196256 |
|
|
510 |
2482902 |
-522632 |
1335021 |
3295291 |
-770775 |
2482902 |
|
|
520 |
2694107 |
-800718 |
1448583 |
3341971 |
-527241 |
2694107 |
|
|
530 |
2823452 |
-982226 |
1518130 |
3359356 |
-267687 |
2823452 |
|
|
540 |
2867008 |
-1045263 |
1541549 |
3363294 |
-5,7E-10 |
2867008 |
|
|
550 |
2823452 |
-982226 |
1518130 |
3359356 |
267687,3 |
2823452 |
|
|
560 |
2694107 |
-800718 |
1448583 |
3341971 |
527241 |
2694107 |
|
|
570 |
2482902 |
-522632 |
1335021 |
3295291 |
770774,7 |
2482902 |
|
|
580 |
2196256 |
-181508 |
1180895 |
3195643 |
990888,9 |
2196256 |
|
|
590 |
1842877 |
181508,1 |
990888,9 |
3015274 |
1180895 |
1842877 |
|
|
600 |
1433504 |
522631,7 |
770774,7 |
2726911 |
1335021 |
1433504 |
|
|
610 |
980574,6 |
800718,3 |
527241 |
2308534 |
1448583 |
980574,6 |
|
|
620 |
497850,8 |
982226,4 |
267687,3 |
1747764 |
1518130 |
497850,8 |
|
|
630 |
1,23E-09 |
1045263 |
6,61E-10 |
1045263 |
1541549 |
1,23E-09 |
|
|
640 |
-497851 |
982226,4 |
-267687 |
216688,3 |
1518130 |
-497851 |
|
|
650 |
-980575 |
800718,3 |
-527241 |
-707097 |
1448583 |
-980575 |
|
|
660 |
-1433504 |
522631,7 |
-770775 |
-1681647 |
1335021 |
-1433504 |
|
|
670 |
-1842877 |
181508,1 |
-990889 |
-2652258 |
1180895 |
-1842877 |
|
|
680 |
-2196256 |
-181508 |
-1180895 |
-3558659 |
990888,9 |
-2196256 |
|
|
690 |
-2482902 |
-522632 |
-1335021 |
-4340555 |
770774,7 |
-2482902 |
|
|
700 |
-2694107 |
-800718 |
-1448583 |
-4943407 |
527241 |
-2694107 |
|
|
710 |
-2823452 |
-982226 |
-1518130 |
-5323808 |
267687,3 |
-2823452 |
|
|
720 |
-2867008 |
-1045263 |
-1541549 |
-5453821 |
7,55E-10 |
-2867008 |
Рисунок 4.Диаграмма сил инерции
Переменные по углы поворота ц силы инерции влияют на текущее значение крутящего момента двигателя Мкр ,следовательно , и на опрокидывающий момент Мопр воспринимаемый упорами двигателя .
|
Ц |
в |
qs |
s |
е |
Pц |
Рд |
|
|
0 |
0 |
-3,91227 |
0 |
13 |
12 |
21,88773 |
|
|
10 |
3,629779 |
-3,80568 |
0,001811 |
10,4 |
12 |
21,99432 |
|
|
20 |
7,163134 |
-3,49482 |
0,00715 |
7,4285714 |
18,16122 |
28,46639 |
|
|
30 |
10,50327 |
-3,00553 |
0,015744 |
6,5 |
15,31198 |
26,10644 |
|
|
40 |
13,55329 |
-2,37776 |
0,027155 |
5,2 |
11,51278 |
22,93502 |
|
|
50 |
16,21766 |
-1,66137 |
0,040806 |
4,3333333 |
9,119829 |
21,25846 |
|
|
60 |
18,4054 |
-0,91087 |
0,056027 |
3,7142857 |
7,489084 |
20,37821 |
|
|
70 |
20,03513 |
-0,17986 |
0,072097 |
3,25 |
6,314151 |
19,93429 |
|
|
80 |
21,04153 |
0,484376 |
0,088309 |
2,8888889 |
5,431778 |
19,71615 |
|
|
90 |
21,38194 |
1,045263 |
0,104019 |
2,6 |
4,747489 |
19,59275 |
|
|
100 |
21,04153 |
1,480077 |
0,118697 |
2,3636364 |
4,203046 |
19,48312 |
|
|
110 |
20,03513 |
1,781293 |
0,131951 |
2,1666667 |
3,760714 |
19,34201 |
|
|
120 |
18,4054 |
1,956136 |
0,143527 |
1,8571429 |
3,088249 |
18,84439 |
|
|
130 |
16,21766 |
2,024386 |
0,153294 |
1,625 |
2,603746 |
18,42813 |
|
|
140 |
13,55329 |
2,014748 |
0,161212 |
1,4444444 |
2,239885 |
18,05463 |
|
|
150 |
10,50327 |
1,96027 |
0,167299 |
1,3 |
1,957707 |
17,71798 |
|
|
160 |
7,163134 |
1,893388 |
0,171596 |
1,1818182 |
1,733196 |
17,42658 |
|
|
170 |
3,629779 |
1,841226 |
0,174152 |
1,0833333 |
1,550794 |
17,19202 |
|
|
180 |
2,56E-15 |
1,821745 |
0,175 |
1 |
1,4 |
17,02174 |
|
|
190 |
-3,62978 |
1,841226 |
0,174152 |
1,0833333 |
1,550794 |
17,19202 |
|
|
200 |
-7,16313 |
1,893388 |
0,171596 |
1,1818182 |
1,733196 |
17,42658 |
|
|
210 |
-10,5033 |
1,96027 |
0,167299 |
1,3 |
1,957707 |
17,71798 |
|
|
220 |
-13,5533 |
2,014748 |
0,161212 |
1,4444444 |
2,239885 |
18,05463 |
|
|
230 |
-16,2177 |
2,024386 |
0,153294 |
1,625 |
2,603746 |
18,42813 |
|
|
240 |
-18,4054 |
1,956136 |
0,143527 |
1,8571429 |
3,088249 |
18,84439 |
|
|
250 |
-20,0351 |
1,781293 |
0,131951 |
2,1666667 |
3,760714 |
19,34201 |
|
|
260 |
-21,0415 |
1,480077 |
0,118697 |
2,3636364 |
4,203046 |
19,48312 |
|
|
270 |
-21,3819 |
1,045263 |
0,104019 |
2,6 |
4,747489 |
19,59275 |
|
|
280 |
-21,0415 |
0,484376 |
0,088309 |
2,8888889 |
5,431778 |
19,71615 |
|
|
290 |
-20,0351 |
-0,17986 |
0,072097 |
3,25 |
6,314151 |
19,93429 |
|
|
300 |
-18,4054 |
-0,91087 |
0,056027 |
3,7142857 |
7,489084 |
20,37821 |
|
|
310 |
-16,2177 |
-1,66137 |
0,040806 |
4,3333333 |
9,119829 |
21,25846 |
|
|
320 |
-13,5533 |
-2,37776 |
0,027155 |
5,2 |
11,51278 |
22,93502 |
|
|
330 |
-10,5033 |
-3,00553 |
0,015744 |
6,5 |
15,31198 |
26,10644 |
|
|
340 |
-7,16313 |
-3,49482 |
0,00715 |
7,4285714 |
18,16122 |
28,46639 |
|
|
350 |
-3,62978 |
-3,80568 |
0,001811 |
10,4 |
27,91879 |
37,91311 |
|
|
360 |
-5,1E-15 |
-3,91227 |
0 |
13 |
37,13194 |
47,01967 |
|
|
370 |
3,629779 |
-3,80568 |
0,001811 |
10,4 |
27,91879 |
37,91311 |
|
|
380 |
7,163134 |
-3,49482 |
0,00715 |
7,4285714 |
18,16122 |
28,46639 |
|
|
390 |
10,50327 |
-3,00553 |
0,015744 |
6,5 |
15,31198 |
26,10644 |
|
|
400 |
13,55329 |
-2,37776 |
0,027155 |
5,2 |
11,51278 |
22,93502 |
|
|
410 |
16,21766 |
-1,66137 |
0,040806 |
4,3333333 |
9,119829 |
21,25846 |
|
|
420 |
18,4054 |
-0,91087 |
0,056027 |
3,7142857 |
7,489084 |
20,37821 |
|
|
430 |
20,03513 |
-0,17986 |
0,072097 |
3,25 |
6,314151 |
19,93429 |
|
|
440 |
21,04153 |
0,484376 |
0,088309 |
2,8888889 |
5,431778 |
19,71615 |
|
|
450 |
21,38194 |
1,045263 |
0,104019 |
2,6 |
4,747489 |
19,59275 |
|
|
460 |
21,04153 |
1,480077 |
0,118697 |
2,3636364 |
4,203046 |
19,48312 |
|
|
470 |
20,03513 |
1,781293 |
0,131951 |
2,1666667 |
3,760714 |
19,34201 |
|
|
480 |
18,4054 |
1,956136 |
0,143527 |
1,8571429 |
3,088249 |
18,84439 |
|
|
490 |
16,21766 |
2,024386 |
0,153294 |
1,625 |
2,603746 |
18,42813 |
|
|
500 |
13,55329 |
2,014748 |
0,161212 |
1,4444444 |
2,239885 |
18,05463 |
|
|
510 |
10,50327 |
1,96027 |
0,167299 |
1,3 |
1,957707 |
17,71798 |
|
|
520 |
7,163134 |
1,893388 |
0,171596 |
1,1818182 |
1,733196 |
17,42658 |
|
|
530 |
3,629779 |
1,841226 |
0,174152 |
1,0833333 |
1,550794 |
17,19202 |
|
|
540 |
7,68E-15 |
1,821745 |
0,175 |
1 |
1,4 |
17,02174 |
|
|
550 |
-3,62978 |
1,841226 |
0,174152 |
1,0833333 |
1,550794 |
17,19202 |
|
|
560 |
-7,16313 |
1,893388 |
0,171596 |
1,1818182 |
1,733196 |
17,42658 |
|
|
570 |
-10,5033 |
1,96027 |
0,167299 |
1,3 |
1,957707 |
17,71798 |
|
|
580 |
-13,5533 |
2,014748 |
0,161212 |
1,4444444 |
2,239885 |
18,05463 |
|
|
590 |
-16,2177 |
2,024386 |
0,153294 |
1,625 |
2,603746 |
18,42813 |
|
|
600 |
-18,4054 |
1,956136 |
0,143527 |
1,8571429 |
3,088249 |
18,84439 |
|
|
610 |
-20,0351 |
1,781293 |
0,131951 |
2,1666667 |
3,760714 |
19,34201 |
|
|
620 |
-21,0415 |
1,480077 |
0,118697 |
2,3636364 |
4,203046 |
19,48312 |
|
|
630 |
-21,3819 |
1,045263 |
0,104019 |
2,6 |
4,747489 |
19,59275 |
|
|
640 |
-21,0415 |
0,484376 |
0,088309 |
2,8888889 |
5,431778 |
19,71615 |
|
|
650 |
-20,0351 |
-0,17986 |
0,072097 |
3,25 |
6,314151 |
19,93429 |
|
|
660 |
-18,4054 |
-0,91087 |
0,056027 |
3,7142857 |
7,489084 |
20,37821 |
|
|
670 |
-16,2177 |
-1,66137 |
0,040806 |
4,3333333 |
9,119829 |
21,25846 |
|
|
680 |
-13,5533 |
-2,37776 |
0,027155 |
5,2 |
11,51278 |
22,93502 |
|
|
690 |
-10,5033 |
-3,00553 |
0,015744 |
6,5 |
15,31198 |
26,10644 |
|
|
700 |
-7,16313 |
-3,49482 |
0,00715 |
7,4285714 |
18,16122 |
28,46639 |
|
|
710 |
-3,62978 |
-3,80568 |
0,001811 |
10,4 |
27,91879 |
37,91311 |
|
|
720 |
-1E-14 |
-3,91227 |
0 |
13 |
37,13194 |
47,01967 |
Рисунок 5. Движущая сила
Где n-нормальная сила ;
H-плечо силы , F=0,1017
Таблица 8 Расчет сил действующих в звеньях КШМ
|
? |
Pц |
Рд |
tgв |
N=Рд*tgв |
cosв |
Pш=Рд/cosв |
t=Pд sin(в+ц)/cos(в) |
Z1=Pд·cos(в+ц)/cos(в) |
Z=Z1+qR |
Мкр |
Мопр |
|
|
0 |
12 |
21,88773 |
0 |
0 |
1 |
21,8877282 |
0 |
21,88772823 |
20,34618 |
0 |
0 |
|
|
10 |
12 |
21,99432 |
0,063436 |
1,395243 |
0,997994 |
22,0385318 |
5,19312166 |
21,37245122 |
19,8309 |
6994,916 |
-6995,18 |
|
|
20 |
18,16122 |
28,46639 |
0,125676 |
3,577535 |
0,992195 |
28,6903189 |
13,08999694 |
25,27820447 |
23,73665 |
17631,67 |
-17642,3 |
|
|
30 |
15,31198 |
26,10644 |
0,185398 |
4,840085 |
0,983245 |
26,5513253 |
17,19380755 |
19,64483213 |
18,10328 |
23159,33 |
-23228,1 |
|
|
40 |
11,51278 |
22,93502 |
0,241063 |
5,528777 |
0,972152 |
23,592 |
18,80729916 |
13,12633185 |
11,58478 |
25332,64 |
-25562,1 |
|
|
50 |
9,119829 |
21,25846 |
0,290861 |
6,183258 |
0,960208 |
22,1394394 |
19,84139901 |
7,631577554 |
6,090028 |
26725,53 |
-27288,6 |
|
|
60 |
7,489084 |
20,37821 |
0,33276 |
6,781061 |
0,948846 |
21,4768312 |
20,20996308 |
2,6132132 |
1,071664 |
27221,97 |
-28338,1 |
|
|
70 |
6,314151 |
19,93429 |
0,364665 |
7,269335 |
0,939483 |
21,2183728 |
19,83101838 |
-2,026528491 |
-3,56808 |
26711,55 |
-28580,2 |
|
|
80 |
5,431778 |
19,71615 |
0,384696 |
7,584722 |
0,93332 |
21,1247425 |
18,72330683 |
-6,177743192 |
-7,71929 |
25219,51 |
-27927,4 |
|
|
90 |
4,747489 |
19,59275 |
0,391532 |
7,671193 |
0,931171 |
21,0409876 |
17,03327358 |
-9,68212492 |
-11,2237 |
22943,1 |
-26390,6 |
|
|
100 |
4,203046 |
19,48312 |
0,384696 |
7,495076 |
0,93332 |
20,8750628 |
14,99266452 |
-12,44235064 |
-13,9839 |
20194,49 |
-24091,2 |
|
|
110 |
3,760714 |
19,34201 |
0,364665 |
7,053349 |
0,939483 |
20,5879327 |
12,83878418 |
-14,46647371 |
-16,008 |
17293,3 |
-21232,3 |
|
|
120 |
3,088249 |
18,84439 |
0,33276 |
6,270664 |
0,948846 |
19,8603143 |
10,57387165 |
-15,59820789 |
-17,1398 |
14242,56 |
-17758,8 |
|
|
130 |
2,603746 |
18,42813 |
0,290861 |
5,360026 |
0,960208 |
19,191819 |
8,572685189 |
-16,3127283 |
-17,8543 |
11547,05 |
-14373,9 |
|
|
140 |
2,239885 |
18,05463 |
0,241063 |
4,352298 |
0,972152 |
18,5718135 |
6,77744279 |
-16,73427708 |
-18,2758 |
9128,93 |
-11141 |
|
|
150 |
1,957707 |
17,71798 |
0,185398 |
3,284879 |
0,983245 |
18,0199097 |
5,109686002 |
-16,96519438 |
-18,5067 |
6882,532 |
-8100,87 |
|
|
160 |
1,733196 |
17,42658 |
0,125676 |
2,190099 |
0,992195 |
17,5636667 |
3,480834632 |
-17,07541057 |
-18,617 |
4688,538 |
-5256,13 |
|
|
170 |
1,550794 |
17,19202 |
0,063436 |
1,090601 |
0,997994 |
17,2265765 |
1,803385207 |
-17,09717314 |
-18,6387 |
2429,084 |
-2574,48 |
|
|
180 |
1,4 |
17,02174 |
4,47E-17 |
7,6E-16 |
1 |
17,0217449 |
2,08542E-15 |
-17,02174487 |
-18,5633 |
2,81E-12 |
-1,8E-12 |
|
|
190 |
1,550794 |
17,19202 |
-0,06344 |
-1,0906 |
0,997994 |
17,2265765 |
-2,019167229 |
-17,07303404 |
-18,6146 |
-2719,73 |
2574,481 |
|
|
200 |
1,733196 |
17,42658 |
-0,12568 |
-2,1901 |
0,992195 |
17,5636667 |
-4,320194882 |
-16,88258784 |
-18,4241 |
-5819,12 |
5256,131 |
|
|
210 |
1,957707 |
17,71798 |
-0,1854 |
-3,28488 |
0,983245 |
18,0199097 |
-6,893451829 |
-16,32198007 |
-17,8635 |
-9285,19 |
8100,873 |
|
|
220 |
2,239885 |
18,05463 |
-0,24106 |
-4,3523 |
0,972152 |
18,5718135 |
-9,663629404 |
-15,25070579 |
-16,7923 |
-13016,5 |
11141,01 |
|
|
230 |
2,603746 |
18,42813 |
-0,29086 |
-5,36003 |
0,960208 |
19,191819 |
-12,48344763 |
-13,55579475 |
-15,0973 |
-16814,7 |
14373,94 |
|
|
240 |
3,088249 |
18,84439 |
-0,33276 |
-6,27066 |
0,948846 |
19,8603143 |
-15,15622509 |
-11,19820041 |
-12,7397 |
-20414,8 |
17758,81 |
|
|
250 |
3,760714 |
19,34201 |
-0,36466 |
-7,05335 |
0,939483 |
20,5879327 |
-17,49803309 |
-8,242091903 |
-9,78364 |
-23569,1 |
21232,3 |
|
|
260 |
4,203046 |
19,48312 |
-0,3847 |
-7,49508 |
0,93332 |
20,8750628 |
-18,90689494 |
-4,703339518 |
-6,24489 |
-25466,8 |
24091,18 |
|
|
270 |
4,747489 |
19,59275 |
-0,39153 |
-7,67119 |
0,931171 |
21,0409876 |
-19,56581408 |
-1,027069206 |
-2,56862 |
-26354,3 |
26390,61 |
|
|
280 |
5,431778 |
19,71615 |
-0,3847 |
-7,58472 |
0,93332 |
21,1247425 |
-19,549301 |
2,559601546 |
1,018052 |
-26332,1 |
27927,41 |
|
|
290 |
6,314151 |
19,93429 |
-0,36466 |
-7,26934 |
0,939483 |
21,2183728 |
-19,02680515 |
5,946157894 |
4,404608 |
-25628,3 |
28580,25 |
|
|
300 |
7,489084 |
20,37821 |
-0,33276 |
-6,78106 |
0,948846 |
21,4768312 |
-18,19318292 |
9,180391378 |
7,638842 |
-24505,5 |
28338,08 |
|
|
310 |
9,119829 |
21,25846 |
-0,29086 |
-6,18326 |
0,960208 |
22,1394394 |
-17,20780785 |
12,48252537 |
10,94098 |
-23178,2 |
27288,62 |
|
|
320 |
11,51278 |
22,93502 |
-0,24106 |
-5,52878 |
0,972152 |
23,592 |
-16,15370308 |
16,28106159 |
14,73951 |
-21758,4 |
25562,07 |
|
|
330 |
15,31198 |
26,10644 |
-0,1854 |
-4,84009 |
0,983245 |
26,5513253 |
-14,99594956 |
21,36979045 |
19,82824 |
-20198,9 |
23228,1 |
|
|
340 |
18,16122 |
28,46639 |
-0,12568 |
-3,57753 |
0,992195 |
28,6903189 |
-11,82514165 |
25,89404692 |
24,3525 |
-15928 |
17642,27 |
|
|
350 |
27,91879 |
37,91311 |
-0,06344 |
-2,40507 |
0,997994 |
37,9893231 |
-8,48574558 |
36,95127068 |
35,40972 |
-11429,9 |
12058,07 |
|
|
360 |
37,13194 |
47,01967 |
-8,9E-17 |
-4,2E-15 |
1 |
47,0196682 |
-1,15212E-14 |
47,01966822 |
45,47812 |
-1,6E-11 |
2,12E-11 |
|
|
370 |
27,91879 |
37,91311 |
0,063436 |
2,405075 |
0,997994 |
37,9893231 |
9,416303798 |
36,72516175 |
35,18361 |
12683,36 |
-12058,1 |
|
|
380 |
18,16122 |
28,46639 |
0,125676 |
3,577535 |
0,992195 |
28,6903189 |
14,32288191 |
24,60062387 |
23,05907 |
19292,32 |
-17642,3 |
|
|
390 |
15,31198 |
26,10644 |
0,185398 |
4,840085 |
0,983245 |
26,5513253 |
19,19473705 |
17,69487262 |
16,15332 |
25854,5 |
-23228,1 |
|
|
400 |
11,51278 |
22,93502 |
0,241063 |
5,528777 |
0,972152 |
23,592 |
20,85329061 |
9,54753164 |
8,005982 |
28088,5 |
-25562,1 |
|
|
410 |
9,119829 |
21,25846 |
0,290861 |
6,183258 |
0,960208 |
22,1394394 |
21,13733091 |
2,266127194 |
0,724578 |
28471,09 |
-27288,6 |
|
|
420 |
7,489084 |
20,37821 |
0,33276 |
6,781061 |
0,948846 |
21,4768312 |
19,9298991 |
-4,250954308 |
-5,7925 |
26844,73 |
-28338,1 |
|
|
430 |
6,314151 |
19,93429 |
0,364665 |
7,269335 |
0,939483 |
21,2183728 |
17,43081312 |
-9,671755879 |
-11,2133 |
23478,57 |
-28580,2 |
|
|
440 |
5,431778 |
19,71615 |
0,384696 |
7,584722 |
0,93332 |
21,1247425 |
14,18742148 |
-13,69101169 |
-15,2326 |
19109,86 |
-27927,4 |
|
|
450 |
4,747489 |
19,59275 |
0,391532 |
7,671193 |
0,931171 |
21,0409876 |
10,89225046 |
-16,28603179 |
-17,8276 |
14671,4 |
-26390,6 |
|
|
460 |
4,203046 |
19,48312 |
0,384696 |
7,495076 |
0,93332 |
20,8750628 |
8,107743389 |
-17,71599774 |
-19,2575 |
10920,79 |
-24091,2 |
|
|
470 |
3,760714 |
19,34201 |
0,364665 |
7,053349 |
0,939483 |
20,5879327 |
6,104965185 |
-18,3532733 |
-19,8948 |
8223,131 |
-21232,3 |
|
|
480 |
3,088249 |
18,84439 |
0,33276 |
6,270664 |
0,948846 |
19,8603143 |
4,78980722 |
-18,22549308 |
-19,767 |
6451,668 |
-17758,8 |
|
|
490 |
2,603746 |
18,42813 |
0,290861 |
5,360026 |
0,960208 |
19,191819 |
4,083972998 |
-17,96989706 |
-19,5114 |
5500,939 |
-14373,9 |
|
|
500 |
2,239885 |
18,05463 |
0,241063 |
4,352298 |
0,972152 |
18,5718135 |
3,67229833 |
-17,67721656 |
-19,2188 |
4946,431 |
-11141 |
|
|
510 |
1,957707 |
17,71798 |
0,185398 |
3,284879 |
0,983245 |
18,0199097 |
3,267396621 |
-17,41409862 |
-18,9556 |
4401,046 |
-8100,87 |
|
|
520 |
1,733196 |
17,42658 |
0,125676 |
2,190099 |
0,992195 |
17,5636667 |
2,632972975 |
-17,22652923 |
-18,7681 |
3546,504 |
-5256,13 |
|
|
530 |
1,550794 |
17,19202 |
0,063436 |
1,090601 |
0,997994 |
17,2265765 |
1,587315534 |
-17,11858513 |
-18,6601 |
2138,047 |
-2574,48 |
|
|
540 |
1,4 |
17,02174 |
1,34E-16 |
2,28E-15 |
1 |
17,0217449 |
6,25625E-15 |
-17,02174487 |
-18,5633 |
8,43E-12 |
-5,4E-12 |
|
|
550 |
1,550794 |
17,19202 |
-0,06344 |
-1,0906 |
0,997994 |
17,2265765 |
-2,23462718 |
-17,04617168 |
-18,5877 |
-3009,95 |
2574,481 |
|
|
560 |
1,733196 |
17,42658 |
-0,12568 |
-2,1901 |
0,992195 |
17,5636667 |
-5,149003718 |
-16,64853196 |
-18,1901 |
-6935,49 |
5256,131 |
|
|
570 |
1,957707 |
17,71798 |
-0,1854 |
-3,28488 |
0,983245 |
18,0199097 |
-8,598263822 |
-15,49182271 |
-17,0334 |
-11581,5 |
8100,873 |
|
|
580 |
2,239885 |
18,05463 |
-0,24106 |
-4,3523 |
0,972152 |
18,5718135 |
-12,23761457 |
-13,27443219 |
-14,816 |
-16483,6 |
11141,01 |
|
|
590 |
2,603746 |
18,42813 |
-0,29086 |
-5,36003 |
0,960208 |
19,191819 |
-15,55260614 |
-9,884962219 |
-11,4265 |
-20948,7 |
14373,94 |
|
|
600 |
3,088249 |
18,84439 |
-0,33276 |
-6,27066 |
0,948846 |
19,8603143 |
-18,01608717 |
-5,525527517 |
-7,06708 |
-24266,9 |
17758,81 |
|
|
610 |
3,760714 |
19,34201 |
-0,36466 |
-7,05335 |
0,939483 |
20,5879327 |
-19,32984168 |
-0,685901951 |
-2,22745 |
-26036,5 |
21232,3 |
|
|
620 |
4,203046 |
19,48312 |
-0,3847 |
-7,49508 |
0,93332 |
20,8750628 |
-19,07485749 |
3,967605149 |
2,426056 |
-25693 |
24091,18 |
|
|
630 |
4,747489 |
19,59275 |
-0,39153 |
-7,67119 |
0,931171 |
21,0409876 |
-17,9533557 |
7,845570131 |
6,304021 |
-24182,4 |
26390,61 |
|
|
640 |
5,431778 |
19,71615 |
-0,3847 |
-7,58472 |
0,93332 |
21,1247425 |
-16,50173907 |
10,78977929 |
9,24823 |
-22227,1 |
27927,41 |
|
|
650 |
6,314151 |
19,93429 |
-0,36466 |
-7,26934 |
0,939483 |
21,2183728 |
-15,14812316 |
12,95802734 |
11,41648 |
-20403,9 |
28580,25 |
|
|
660 |
7,489084 |
20,37821 |
-0,33276 |
-6,78106 |
0,948846 |
21,4768312 |
-14,1087639 |
14,70422633 |
13,16268 |
-19003,9 |
28338,08 |
|
|
670 |
9,119829 |
21,25846 |
-0,29086 |
-6,18326 |
0,960208 |
22,1394394 |
-13,41410781 |
16,49193143 |
14,95038 |
-18068,2 |
27288,62 |
|
|
680 |
11,51278 |
22,93502 |
-0,24106 |
-5,52878 |
0,972152 |
23,592 |
-12,97823169 |
18,90980147 |
17,36825 |
-17481,1 |
25562,07 |
|
|
690 |
15,31198 |
26,10644 |
-0,1854 |
-4,84009 |
0,983245 |
26,5513253 |
-12,62633616 |
22,84999086 |
21,30844 |
-17007,1 |
23228,1 |
|
|
700 |
18,16122 |
28,46639 |
-0,12568 |
-3,57753 |
0,992195 |
28,6903189 |
-10,53140527 |
26,44664712 |
24,9051 |
-14185,4 |
17642,27 |
|
|
710 |
27,91879 |
37,91311 |
-0,06344 |
-2,40507 |
0,997994 |
37,9893231 |
-8,018399012 |
37,05549299 |
35,51394 |
-10800,4 |
12058,07 |
|
|
720 |
37,13194 |
47,01967 |
-1,8E-16 |
-8,4E-15 |
1 |
47,0196682 |
-2,30424E-14 |
47,01966822 |
45,47812 |
-3,1E-11 |
4,24E-11 |
В результате расчета сил строят графики сил Pш ,n,t,z b моментов Мкр и Мопр .
3.4 Средняя тангенциальная сила
Методом планеметрирования:
,[2]
Метод планиметрии заключается в следующем: кривую делят на -участков и находят соответствующие ординаты уi, далее суммируют все значения ординат и делят на количество участков .
Сравним со значением полученным по формуле для 4-х тактных ДВС:
,[2]
Расхождение составляет меньше 5 %,следовательно расчет динамики выполнен правильно
3.5 Построение суммарной тангенциальной диаграммы
Закон изменения крутящего момента на коленчатом валу многоцилиндрового ДВС определяется путем последовательного суммирования t, полученных а таблице 9. Для построения суммарной диаграммы необходимо знать диаграмму заклинке кривошипов и порядок работы цилиндров проектируемого двигателя
Количество цилиндров -6
Углы между вспышками -1200
Порядок работы цилиндров -1-5-3-6-2-4
Таблица 9 Расчет суммарной тангенциальной силы
|
ф |
t1 |
t2 |
Уt12 |
t3 |
Уt1-3 |
t4 |
УT1-4 |
t5 |
Уt1-5 |
t6 |
Уt1-6 |
|
|
0 |
0,0000 |
0,4848 |
0,4848 |
-0,4848 |
0,0000 |
0,1076 |
0,1076 |
0,4180 |
0,5256 |
0,0000 |
0,5256 |
|
|
10 |
2,8908 |
0,4513 |
3,3421 |
-0,4602 |
2,8819 |
-0,0124 |
2,8696 |
0,3384 |
3,2080 |
0,3706 |
3,5786 |
|
|
20 |
5,5985 |
0,3460 |
5,9446 |
-0,3951 |
5,5494 |
-0,0651 |
5,4844 |
0,1659 |
5,6502 |
0,6758 |
6,3261 |
|
|
30 |
6,1853 |
0,1659 |
6,3512 |
-0,3065 |
6,0447 |
-0,0745 |
5,9702 |
-0,1102 |
5,8600 |
0,8647 |
6,7248 |
|
|
40 |
5,3145 |
-0,0771 |
5,2374 |
-0,2068 |
5,0306 |
-0,0593 |
4,9712 |
-0,4866 |
4,4846 |
0,9114 |
5,3960 |
|
|
50 |
4,3119 |
-0,3531 |
3,9588 |
-0,1037 |
3,8552 |
-0,0320 |
3,8232 |
-0,9456 |
2,8776 |
0,8192 |
3,6968 |
|
|
60 |
3,3504 |
-0,6176 |
2,7328 |
0,0000 |
2,7328 |
0,0000 |
2,7328 |
-1,4571 |
1,2757 |
0,6176 |
1,8932 |
|
|
70 |
2,4828 |
-0,8192 |
1,6636 |
0,1034 |
1,7670 |
0,1037 |
1,8706 |
-1,9857 |
-0,1150 |
0,3531 |
0,2380 |
|
|
80 |
1,7349 |
-0,9114 |
0,8235 |
0,2047 |
1,0282 |
0,2068 |
1,2350 |
-2,4902 |
-1,2552 |
0,0771 |
-1,1782 |
|
|
90 |
1,1232 |
-0,8647 |
0,2585 |
0,2992 |
0,5577 |
0,3065 |
0,8641 |
-2,8924 |
-2,0283 |
-0,1659 |
-2,1942 |
|
|
100 |
0,6542 |
-0,6758 |
-0,0217 |
0,3772 |
0,3556 |
0,3951 |
0,7507 |
-2,9543 |
-2,2036 |
-0,3460 |
-2,5497 |
|
|
110 |
0,3215 |
-0,3706 |
-0,0491 |
0,4235 |
0,3745 |
0,4602 |
0,8346 |
-2,1064 |
-1,2718 |
-0,4513 |
-1,7230 |
|
|
120 |
0,1076 |
0,0000 |
0,1076 |
0,4180 |
0,5256 |
0,4848 |
1,0103 |
0,0000 |
1,0103 |
-0,4848 |
0,5256 |
|
|
130 |
-0,0124 |
0,3706 |
0,3582 |
0,3384 |
0,6967 |
0,4513 |
1,1479 |
2,8908 |
4,0388 |
-0,4602 |
3,5786 |
|
|
140 |
-0,0651 |
0,6758 |
0,6108 |
0,1659 |
0,7766 |
0,3460 |
1,1227 |
5,5985 |
6,7212 |
-0,3951 |
6,3261 |
|
|
150 |
-0,0745 |
0,8647 |
0,7902 |
-0,1102 |
0,6800 |
0,1659 |
0,8459 |
6,1853 |
7,0312 |
-0,3065 |
6,7248 |
|
|
160 |
-0,0593 |
0,9114 |
0,8521 |
-0,4866 |
0,3654 |
-0,0771 |
0,2884 |
5,3145 |
5,6028 |
-0,2068 |
5,3960 |
|
|
170 |
-0,0320 |
0,8192 |
0,7872 |
-0,9456 |
-0,1584 |
-0,3531 |
-0,5115 |
4,3119 |
3,8005 |
-0,1037 |
3,6968 |
|
|
180 |
0,0000 |
0,6176 |
0,6176 |
-1,4571 |
-0,8396 |
-0,6176 |
-1,4571 |
3,3504 |
1,8932 |
0,0000 |
1,8932 |
|
|
190 |
0,1037 |
0,3531 |
0,4567 |
-1,9857 |
-1,5289 |
-0,8192 |
-2,3481 |
2,4828 |
0,1347 |
0,1034 |
0,2380 |
|
|
200 |
0,2068 |
0,0771 |
0,2839 |
-2,4902 |
-2,2063 |
-0,9114 |
-3,1177 |
1,7349 |
-1,3829 |
0,2047 |
-1,1782 |
|
|
210 |
0,3065 |
-0,1659 |
0,1406 |
-2,8924 |
-2,7518 |
-0,8647 |
-3,6166 |
1,1232 |
-2,4934 |
0,2992 |
-2,1942 |
|
|
220 |
0,3951 |
-0,3460 |
0,0491 |
-2,9543 |
-2,9052 |
-0,6758 |
-3,5811 |
0,6542 |
-2,9269 |
0,3772 |
-2,5497 |
|
|
230 |
0,4602 |
-0,4513 |
0,0089 |
-2,1064 |
-2,0975 |
-0,3706 |
-2,4681 |
0,3215 |
-2,1465 |
0,4235 |
-1,7230 |
|
|
240 |
0,4848 |
-0,4848 |
0,0000 |
0,0000 |
0,0000 |
0,0000 |
0,0000 |
0,1076 |
0,1076 |
0,4180 |
0,5256 |
|
|
250 |
0,4513 |
-0,4602 |
-0,0089 |
2,8908 |
2,8819 |
0,3706 |
3,2525 |
-0,0124 |
3,2402 |
0,3384 |
3,5786 |
|
|
260 |
0,3460 |
-0,3951 |
-0,0491 |
5,5985 |
5,5494 |
0,6758 |
6,2253 |
-0,0651 |
6,1602 |
0,1659 |
6,3261 |
|
|
270 |
0,1659 |
-0,3065 |
-0,1406 |
6,1853 |
6,0447 |
0,8647 |
6,9095 |
-0,0745 |
6,8350 |
-0,1102 |
6,7248 |
|
|
280 |
-0,0771 |
-0,2068 |
-0,2839 |
5,3145 |
5,0306 |
0,9114 |
5,9420 |
-0,0593 |
5,8827 |
-0,4866 |
5,3960 |
|
|
290 |
-0,3531 |
-0,1037 |
-0,4567 |
4,3119 |
3,8552 |
0,8192 |
4,6744 |
-0,0320 |
4,6424 |
-0,9456 |
3,6968 |
|
|
300 |
-0,6176 |
0,0000 |
-0,6176 |
3,3504 |
2,7328 |
0,6176 |
3,3504 |
0,0000 |
3,3504 |
-1,4571 |
1,8932 |
|
|
310 |
-0,8192 |
0,1034 |
-0,7158 |
2,4828 |
1,7670 |
0,3531 |
2,1201 |
0,1037 |
2,2237 |
-1,9857 |
0,2380 |
|
|
320 |
-0,9114 |
0,2047 |
-0,7067 |
1,7349 |
1,0282 |
0,0771 |
1,1053 |
0,2068 |
1,3121 |
-2,4902 |
-1,1782 |
|
|
330 |
-0,8647 |
0,2992 |
-0,5656 |
1,1232 |
0,5577 |
-0,1659 |
0,3918 |
0,3065 |
0,6983 |
-2,8924 |
-2,1942 |
|
|
340 |
-0,6758 |
0,3772 |
-0,2986 |
0,6542 |
0,3556 |
-0,3460 |
0,0095 |
0,3951 |
0,4047 |
-2,9543 |
-2,5497 |
|
|
350 |
-0,3706 |
0,4235 |
0,0529 |
0,3215 |
0,3745 |
-0,4513 |
-0,0768 |
0,4602 |
0,3834 |
-2,1064 |
-1,7230 |
|
|
360 |
0,0000 |
0,4180 |
0,4180 |
0,1076 |
0,5256 |
-0,4848 |
0,0408 |
0,4848 |
0,5256 |
0,0000 |
0,5256 |
|
|
370 |
0,3706 |
0,3384 |
0,7090 |
-0,0124 |
0,6967 |
-0,4602 |
0,2365 |
0,4513 |
0,6878 |
2,8908 |
3,5786 |
|
|
380 |
0,6758 |
0,1659 |
0,8417 |
-0,0651 |
0,7766 |
-0,3951 |
0,3815 |
0,3460 |
0,7275 |
5,5985 |
6,3261 |
|
|
390 |
0,8647 |
-0,1102 |
0,7546 |
-0,0745 |
0,6800 |
-0,3065 |
0,3736 |
0,1659 |
0,5394 |
6,1853 |
6,7248 |
|
|
400 |
0,9114 |
-0,4866 |
0,4248 |
-0,0593 |
0,3654 |
-0,2068 |
0,1586 |
-0,0771 |
0,0815 |
5,3145 |
5,3960 |
|
|
410 |
0,8192 |
-0,9456 |
-0,1264 |
-0,0320 |
-0,1584 |
-0,1037 |
-0,2620 |
-0,3531 |
-0,6151 |
4,3119 |
3,6968 |
|
|
420 |
0,6176 |
-1,4571 |
-0,8396 |
0,0000 |
-0,8396 |
0,0000 |
-0,8396 |
-0,6176 |
-1,4571 |
3,3504 |
1,8932 |
|
|
430 |
0,3531 |
-1,9857 |
-1,6326 |
0,1037 |
-1,5289 |
0,1034 |
-1,4256 |
-0,8192 |
-2,2447 |
2,4828 |
0,2380 |
|
|
440 |
0,0771 |
-2,4902 |
-2,4131 |
0,2068 |
-2,2063 |
0,2047 |
-2,0016 |
-0,9114 |
-2,9130 |
1,7349 |
-1,1782 |
|
|
450 |
-0,1659 |
-2,8924 |
-3,0583 |
0,3065 |
-2,7518 |
0,2992 |
-2,4527 |
-0,8647 |
-3,3174 |
1,1232 |
-2,1942 |
|
|
460 |
-0,3460 |
-2,9543 |
-3,3003 |
0,3951 |
-2,9052 |
0,3772 |
-2,5280 |
-0,6758 |
-3,2038 |
0,6542 |
-2,5497 |
|
|
470 |
-0,4513 |
-2,1064 |
-2,5576 |
0,4602 |
-2,0975 |
0,4235 |
-1,6739 |
-0,3706 |
-2,0445 |
0,3215 |
-1,7230 |
|
|
480 |
-0,4848 |
0,0000 |
-0,4848 |
0,4848 |
0,0000 |
0,4180 |
0,4180 |
0,0000 |
0,4180 |
0,1076 |
0,5256 |
|
|
490 |
-0,4602 |
0,0000 |
-0,4602 |
0,4513 |
-0,0089 |
0,3384 |
0,3295 |
0,3706 |
0,7001 |
-0,0124 |
0,6878 |
|
|
500 |
-0,3951 |
2,8908 |
2,4957 |
0,3460 |
2,8418 |
0,1659 |
3,0076 |
0,6758 |
3,6835 |
-0,0651 |
3,6184 |
|
|
510 |
-0,3065 |
5,5985 |
5,2921 |
0,1659 |
5,4579 |
-0,1102 |
5,3478 |
0,8647 |
6,2125 |
-0,0745 |
6,1380 |
|
|
520 |
-0,2068 |
6,1853 |
5,9785 |
-0,0771 |
5,9014 |
-0,4866 |
5,4148 |
0,9114 |
6,3262 |
-0,0593 |
6,2669 |
|
|
530 |
-0,1037 |
5,3145 |
5,2108 |
-0,3531 |
4,8577 |
-0,9456 |
3,9122 |
0,8192 |
4,7314 |
-0,0320 |
4,6994 |
|
|
540 |
0,0000 |
4,3119 |
4,3119 |
-0,6176 |
3,6943 |
-1,4571 |
2,2372 |
0,6176 |
2,8548 |
0,0000 |
2,8548 |
|
|
550 |
0,1034 |
3,3504 |
3,4538 |
-0,8192 |
2,6346 |
-1,9857 |
0,6489 |
0,3531 |
1,0020 |
0,1037 |
1,1056 |
|
|
560 |
0,2047 |
2,4828 |
2,6875 |
-0,9114 |
1,7761 |
-2,4902 |
-0,7141 |
0,0771 |
-0,6370 |
0,2068 |
-0,4302 |
|
|
570 |
0,2992 |
1,7349 |
2,0341 |
-0,8647 |
1,1693 |
-2,8924 |
-1,7231 |
-0,1659 |
-1,8890 |
0,3065 |
-1,5825 |
|
|
580 |
0,3772 |
1,1232 |
1,5004 |
-0,6758 |
0,8246 |
-2,9543 |
-2,1297 |
-0,3460 |
-2,4757 |
0,3951 |
-2,0806 |
|
|
590 |
0,4235 |
0,6542 |
1,0777 |
-0,3706 |
0,7071 |
-2,1064 |
-1,3993 |
-0,4513 |
-1,8505 |
0,4602 |
-1,3904 |
|
|
600 |
0,4180 |
0,3215 |
0,7395 |
0,0000 |
0,7395 |
0,0000 |
0,7395 |
-0,4848 |
0,2547 |
0,4848 |
0,7395 |
|
|
610 |
0,3384 |
0,1076 |
0,4460 |
0,3706 |
0,8166 |
2,8908 |
3,7075 |
-0,4602 |
3,2473 |
0,4513 |
3,6986 |
|
|
620 |
0,1659 |
-0,0124 |
0,1535 |
0,6758 |
0,8293 |
5,5985 |
6,4279 |
-0,3951 |
6,0327 |
0,3460 |
6,3788 |
|
|
630 |
-0,1102 |
-0,0651 |
-0,1752 |
0,8647 |
0,6895 |
6,1853 |
6,8748 |
-0,3065 |
6,5684 |
0,1659 |
6,7342 |
|
|
640 |
-0,4866 |
-0,0745 |
-0,5612 |
0,9114 |
0,3503 |
5,3145 |
5,6647 |
-0,2068 |
5,4579 |
-0,0771 |
5,3808 |
|
|
650 |
-0,9456 |
-0,0593 |
-1,0049 |
0,8192 |
-0,1857 |
4,3119 |
4,1262 |
-0,1037 |
4,0226 |
-0,3531 |
3,6695 |
|
|
660 |
-1,4571 |
-0,0320 |
-1,4891 |
0,6176 |
-0,8716 |
3,3504 |
2,4788 |
0,0000 |
2,4788 |
-0,6176 |
1,8612 |
|
|
670 |
-1,9857 |
0,0000 |
-1,9857 |
0,3531 |
-1,6326 |
2,4828 |
0,8502 |
0,1034 |
0,9536 |
-0,8192 |
0,1344 |
|
|
680 |
-2,4902 |
0,1037 |
-2,3866 |
0,0771 |
-2,3095 |
1,7349 |
-0,5746 |
0,2047 |
-0,3699 |
-0,9114 |
-1,2813 |
|
|
690 |
-2,8924 |
0,2068 |
-2,6856 |
-0,1659 |
-2,8515 |
1,1232 |
-1,7283 |
0,2992 |
-1,4291 |
-0,8647 |
-2,2938 |
|
|
700 |
-2,9543 |
0,3065 |
-2,6478 |
-0,3460 |
-2,9939 |
0,6542 |
-2,3397 |
0,3772 |
-1,9625 |
-0,6758 |
-2,6383 |
|
|
710 |
-2,1064 |
0,3951 |
-1,7112 |
-0,4513 |
-2,1625 |
0,3215 |
-1,8410 |
0,4235 |
-1,4174 |
-0,3706 |
-1,7880 |
|
|
720 |
0,0000 |
0,4602 |
0,4602 |
-0,4848 |
-0,0246 |
0,1076 |
0,0830 |
0,4180 |
0,5010 |
0,0000 |
0,5010 |
Суммарная тангенциальная сила периодическая функция ,период которой равен
,[2]
Расхождение составляет меньше 5 %,следовательно расчет динамики выполнен правильно
Величина среднего крутящего момента многоцилиндрового Д рассчитывается по формуле:
дизель двигатель поршень кривошипный
3.6 Степень неравномерности вращения КВ ДВС
Момент инерции масс КШМ может быть найден по формуле проф.Терских: [2]
Где
b=1
D=0.36 м
d=0.235 м
к=0,25L+0.6D=0.45 м - для чугунного поршня
R=0.225 м
L=
Определяем степень неравномерности вращения вала :[2]
=0.05
Неравенство не выполняется, следовательно, надо установить дополнительно на ДВС маховик.
3.7 Расчет маховика
Маховик устанавливается на ДВС с целью обеспечения плавности вращения коленчатого вала, его необходимость определяется условием: если получена степень неравномерности больше допускаемого значения . В этом случае потребный момент инерции маховика определяется в результате решения обратной задачи
Т.к. дизель работает на гребной винт , то для него
Момент инерции всего дизеля
Отсюда находим момент инерции маховика
=819 кг·м2
Установим на ДВС дисковый маховик. Для данного маховика момент инерции определяется зависимостью,[2]
где - - масса маховика;
- плотность для чугунного маховика.
Диаметр маховика задается из величины допустимой окружной скорости
Скорости задаются из условия прочности: для чугунных маховиков V=30-40 м/с
Тогда размер маховика будет
Список использованных источников
1) Истомин П. А. Динамика судовых двигателей внутреннего сгорания. Л. Судостроение 1964. 288с.
2) Ваншейдт В.А. Судовые двигатели внутреннего сгорания: Учебник. Л.: Судостроение, 1997, 390 с.
3) Плотников В.А., Коптев К.Н. Судовые ДВС. Характеристики и основы динамики ДВС: Учеб. Пособие. Л.: Изд. ЛКИ, 1987, 68с. (с. 20-67).
4) Яманин А.И., Жаров А.В. Динамика поршневых двигателей: Учебное пособие.-М. : Машиностроение, 2003. 464с. Дополнительная
5) Румб В.К., Медведев В.В., Силовой анализ поршневых двигателей на персональной ЭВМ. Методические указания. СПб: изд. СПбГМТУ, 2001 г.
6) Судовые двигатели внутреннего сгорания: Учебник/под редакцией Фомина Ю.Я.-Л.: Судостроение, 1989, 344с.
7) Радченко В.А., Румб В.К., Медведев В.В. Расчет неуравновешенности поршневых двигателей на персональной ЭВМ. Методические указания. Спб: изд. СПбГМТУ, 2001 г. 38с.
8) Дизели. Справочник. Ваншейдт В.А., Иванченко Н.Н., Колеров Л.К. и др. Л.: Машиностроение, 1977 г.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Расчёт динамики кривошипно-шатунного механизма для дизеля 12Д49. Расчет сил и крутящих моментов в отсеке V-образного двигателя, передаваемых коренными шейками, нагрузок на шатунные шейки и подшипники. Анализ уравновешенности V-образного двигателя.
курсовая работа [318,4 K], добавлен 13.03.2012Тепловой расчет двигателя на номинальном режиме работы. Расчет процессов газообмена, процесса сжатия. Термохимический расчет процесса сгорания. Показатели рабочего цикла двигателя. Построение индикаторной диаграммы. Расчет кривошипно-шатунного механизма.
курсовая работа [144,2 K], добавлен 24.12.2016Определение параметров рабочего цикла дизеля. Выбор отношения радиуса кривошипа к длине шатуна. Построение регуляторной характеристики автотракторного двигателя внутреннего сгорания. Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма, параметров маховика.
курсовая работа [309,2 K], добавлен 29.11.2015Структурный анализ кривошипно-шатунного механизма. Силовой анализ и расчет ведущего звена механизма. Построение рычага Жуковского Н.Е. Определение передаточного отношения привода рычажного механизма. Синтез планетарного редуктора с одинарным сателлитом.
курсовая работа [388,0 K], добавлен 25.04.2015Прочностное проектирование поршня двигателя внутреннего сгорания, его оптимизация по параметрам "коэффициент запаса - масса". Расчет шатуна двигателя внутреннего сгорания. Данные для формирования геометрической модели поршня и шатуна, задание материала.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 13.06.2013Степень подвижности кривошипно-ползунного механизма. Построение планов его положений. Построение плана скоростей. Численные значения ускорений точек. Построение кинематических диаграмм точки В ползуна. Определение и расчет сил давления газов на поршень.
курсовая работа [1011,1 K], добавлен 18.06.2014Описание прототипа двигателя ЯМЗ-236. Блок цилиндров, кривошипно-шатунный механизм, газораспределение. Исходные данные для теплового расчета. Параметры цилиндра и двигателя. Построение и скругление индикаторной диаграммы. Тепловой баланс двигателя.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 25.05.2013Понятие и описание особенностей таких деталей как: блок и головка цилиндров, шатун и коленчатый вал, маховик и картер, крепление двигателя. Все эти элементы являются составляющими кривошипно-шатунного механизма. Характеристика и описание этого механизма.
лабораторная работа [15,8 K], добавлен 10.02.2009Краткое описание работы кривошипно-ползунного двигателя мотоцикла. Синтез эвольвентного зубчатого зацепления, алгоритм его расчета и построение. Проектирование многосателлитного планетарного редуктора. Динамическое исследование основного механизма.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 19.03.2010Расчет параметров состояния рабочего тела, соответствующих характерным точкам цикла. Расчет индикаторных и эффективных показателей двигателя, диаметра цилиндра, хода поршня, построение индикаторной диаграммы. Тепловой расчёт для карбюраторного двигателя.
курсовая работа [97,0 K], добавлен 07.02.2011