Удельные суммарные силы

а) Удельная сила, сосредоточенная на оси поршневого пальца, МПа:

(4.13)

б) Удельная нормальная сила, МПа:

(4.14)

в) Удельная сила, действующая вдоль шатуна, МПа:

(4.15)

г) Удельная сила, действующая по радиусу кривошипа, МПа:

(4.16)

д) Удельная тангенциальная сила, МПа:

(4.17)

е) Полная тангенциальная сила, МПа:

(4.18)

Результаты расчетов заносят в таблицу 4.1 и представляют в виде графиков кривых изменения удельных сил p_N, p_S, p_K, p_T по углу поворота коленчатого вала j на 1-м листе ватмана формата А1 графической части КП (см. Приложение, рис I), крупным планом графики показаны на рис. 4.2. Рекомендуемые масштабы: М_р=0,05…0,08 МПа/мм (большие значения соответствуют дизелям), М_j=3 ^о/мм.

Значения тригонометрических функций в формулах (4.14)…(4.17) приведены в таблицах 4.3…4.6.

При построении необходимо обращать внимание на следующее:

1) при l <0,25 кривая р_j вблизи н.м.т. (180^о и 540^о) будет более выпуклой; при l =0,25 – прямой и при l >0,25 - вогнутой;

2) в точках, где р=0, остальные силы также должны равняться нулю и кривые этих сил должны проводиться через эти точки; сила р_к обращается в ноль и при положении кривошипа (j+b) =90^о. Для правильного построения диаграммы силы р_к необходимо провести вертикальные штриховые линии из точек пересечения с осью абсцисс диаграммы силы инерции р_j;

3) кривые сил р_т и р_N пересекают ось абцисс и изменяют знак во всех мертвых точках (0^о, 180^о, 360^о и 540^о) и в точках, в которых р равна нулю. Следует иметь ввиду, что характер протекания и знак сил р_т и р_N одинаковы.

Проверка правильности выполнения расчетов по относительной погрешности средней тангенциальной силы за цикл:

(4.19)

где - средняя тангенциальная сила по данным теплового расчета, Н;

- средняя тангенциальная сила, определенная по графику, Н;

где - удельная средняя тангенциальная сила, определенная по площади, заключенной между кривой р_т и осью абсцисс (см. рис. 4.2), МПа.

Рассматриваемая площадь может быть найдена путем отдельного построения графика удельной тангенциальной силы на миллиметровой бумаге формата А4 и подсчета занимаемых клеточек. Другой способ нахождения площади – с помощью программной среды Kompas или AutoCad.

Расчеты считаются правильными, если относительная погрешность по формуле (4.19) не превышает 1 %.