; (8.5)
. (8.6)
В результате приведённые массы кривошипа примут вид
;
, (8.7)
где - масса шатунной шейки;
- масса рамовой шейки.
Рис. 8.2 – Кривошип и его динамическая модель
Приведение масс противовеса
Динамическая модель противовеса аналогична модели кривошипа.
Рис.8.3 – Противовес и его динамическая модель
Приведённая неуравновешенная масса противовеса
, (8.8)
где - фактическая масса противовеса;
c1 – расстояние от центра масс противовеса до оси вращения коленвала;
R – радиус кривошипа.
Приведённая масса противовеса считается расположенной в точке на расстоянии R в сторону центра масс относительно оси коленвала.
Динамическая модель КШМ
Динамическую модель КШМ в целом составляют на основе моделей его звеньев, при этом массы сосредоточенные в одноимённых точках суммируют.
1. Приведённая поступательно-движущаяся масса, сосредоточенная в центре поршневого пальца или поперечины крейцкопфа
MS = MП + МШТ + МКР + МШS, (8.9)
где MП – масса комплекта поршня;
МШТ – масса штока;
МКР – масса крейцкопфа;
МШS – ПДМ части шатуна.
Приведённая неуравновешенная вращающаяся масса, сосредоточенная в центре шатунной шейки
MR = МК + МШR, (8.10)
где MК – неуравновешенная вращающаяся часть массы колена;
МШR – НВМ части шатуна;
Обычно для удобства расчётов абсолютные массы заменяют относительными
;
, (8.11)
где Fп – площадь поршня.
Дело в том, что силы инерции суммируются с давлением газов и в случае использования масс в относительной форме получается одинаковая размерность. Кроме того, для однотипных дизелей значения mS и mR изменяются в узких пределах и их значения приводятся в специальной технической литературе.
В случае необходимости учёта сил тяжести деталей, они определяются по формулам
gR = mRg;
gS = mSg,
где g – ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с2.
Лекция 13. 8.2. Силы инерции одного цилиндра
При движении КШМ возникают силы инерции от поступательно-движущихся и вращающихся масс КШМ.
Силы инерции ПДМ (отнесённые к FП)
судовой двигатель термодинамический поршневый
qS = -mSJ. (8.12)
Знак "-" потому что направление сил инерции обычно обратно направлено вектору ускорения.
Зная, что , получим
. (8.13)
В ВМТ (α = 0) .
В НМТ (α = 180) .
Обозначим амплитуды сил инерции первого и второго порядков
PI = - mSRω2 и PII = - mSλ Rω2
Получим
qS = PIcosα+ PIIcos2α, (8.14)
где PIcosα – сила инерции первого порядка ПДМ;
PIIcos2α – сила инерции второго порядка ПДМ.
Сила инерции qS приложена к поршневому пальцу и направлена по оси рабочего цилиндра, её величина и знак зависят от α.
Силу инерции первого порядка ПДМ PIcosα можно представить как проекцию на ось цилиндра некоторого вектора , направленного по кривошипу от центра коленвала и действующего так, будто он представляет собой центробежную силу инерции массы mS, расположенной в центре шатунной шейки.
Рис. 8.4 – Векторное изображение сил инерции ПДМ первого порядка
Проекция вектора на горизонтальную ось представляет фиктивную величину PIsinα, так как в действительности такой величины не существует. В соответствии с этим и сам вектор
, имеющий сходство с центробежной силой также не существует и поэтому носит название фиктивной силы инерции первого порядка.
Введение в рассмотрение фиктивных сил инерции, имеющих только одну реальную вертикальную проекцию, является условным приемом, позволяющим упростить расчёты ПДМ.
Вектор фиктивной силы инерции первого порядка можно представить как сумму двух составляющих: действительной силы PIcosα, направленной по оси цилиндра и фиктивной силы PIsinα, направленной перпендикулярно к ней.
Рекомендуем также:
Определение потребности в основной и вспомогательной рабочей силе, составление
штатного расписания
Численность работающих на участке зависит от объема выполняемых работ, а также от их трудоемкости. При расчете численности различают списочное и явочное количество работающих, Списочное количеством работающих называется количество производственных рабочих необходимых для выполнения заданной програ ...
Гидрометеорологические условия
Черное море:
Наиболее сильные и продолжительные ветры во всех районах моря отмечаются с октября по март с большей повторяемостью в северных районах моря.
Ухудшение видимости из-за туманов происходит главным образом осенью и зимой; интенсивные осадки, ухудшающие видимость, редки. Зимой Черное мор ...
Смешанные перевозки "река—море" и их
эффективность
При смешанном "река—море" сообщении грузы, следующие из морского порта в речной или в обратном направлении, перевозят в специальных судах, приспособленных для плавания в морских и речных условиях. При этом перегрузка груза из морского судна в речное (или наоборот) полностью исключается. ...