5.2. Расчет суммарного крутящего момента двигателя.
Тангенциальная
сила
создает крутящий момент на кривошипе
вала двигателя и его величина может
определена по формуле:
В
многоцилиндровом двигателе суммарный
крутящего момент
,
снимаемый с фланца отбора мощности,
представляет собой сумму крутящих
моментов отдельных цилиндров.
При
построении
V-образных
двигателей считаем, что индикаторные
диаграммы и кинематика правого и левого
рядов цилиндров, а следовательно, и
графики удельных сил одинаковы. Поэтому
сначала определяем действующий на
каждый кривошип суммарную удельную
тангенциальную силу
от
левого и правого цилиндров, работающих
на этот кривошип, а затем спроецировать
эти зависимости соответственно числу
кривошипов со сдвигом каждый раз
зависимости
по отношению к предыдущей на угол,
соответствующий углу заклинки кривошипов
.
Суммарная
удельная сила
,
действующая на каждый кривошип от левого
и правого цилиндров, сопряженных с
рассматриваемым кривошипом, определяется
с учетом сдвига рабочих процессов в
этих цилиндрах. В V-образных
двигателях этот угол зависит от порядка
работы цилиндров, от угла заклинки
кривошипов
и
от угла развала цилиндров
.
Порядок работы четырехтактного 20-ти цилиндрового дизеля 1Д49:
1П-4Л-7П-9Л-2П-5Л-6П-8Л-ЗП-1Л-10П-7Л-4П-2Л-9П-6Л-5П-ЗЛ-8П-10Л
Угол
развала цилиндров
Коленчатый
вал имеет 10 колен
,
в каждом ряду очередные вспышки происходят
через:
Кривошипы
коленчатого вала заклинены под углом
,
и в соответствии с порядком работы
левого ряда: 4Л-9Л-5Л-8Л-1Л-7Л-2Л-6Л-3Л-10Л.
Сдвиг фаз в работе левого и правого цилиндра:
После
определения
,
строим суммарную силу
.
Для этого строим
,
которую считаем за
левого цилиндра. На эту же координатную
систему наносим силу
путем
смещения
на
.
Алгебраически суммируем
и
и получаем
- суммарную удельную тангенциальную
силу.
Таблица 4.
Зависимость , , и от угла п.К.В.
|
|
|
|
|
|
0 |
-0,71 |
-0,71 |
0,52 |
-0,96 |
-2,09 |
15 |
-1,27 |
-1,7 |
1,73 |
0,4 |
-0,73 |
30 |
-1,53 |
-2,21 |
4,63 |
3,7 |
2,57 |
45 |
0 |
-0,64 |
7,03 |
6,56 |
5,43 |
60 |
3,56 |
3,21 |
10,79 |
10,67 |
9,54 |
75 |
4,51 |
4,59 |
6,13 |
6,14 |
5,01 |
90 |
3,33 |
3,79 |
2,42 |
2,32 |
1,19 |
105 |
2,48 |
3,18 |
0,85 |
0,49 |
-0,64 |
120 |
2,04 |
2,81 |
0,09 |
-0,56 |
-1,69 |
135 |
1,83 |
2,49 |
-0,41 |
-1,33 |
-2,46 |
150 |
1,64 |
2,12 |
-0,085 |
-1,94 |
-3,07 |
165 |
1,39 |
1,65 |
-1,22 |
-2,4 |
-3,54 |
180 |
1,09 |
1,09 |
-1,49 |
-2,71 |
-3,84 |
195 |
0,73 |
0,48 |
-1,67 |
-2,86 |
-3,99 |
210 |
0,37 |
-0,12 |
-1,76 |
-2,87 |
-4 |
225 |
0 |
-0,69 |
-1,79 |
-2,74 |
-3,88 |
240 |
-0,25 |
-1,08 |
-1,19 |
-1,91 |
-3,04 |
255 |
-0,48 |
-1,33 |
-1,09 |
-1,53 |
-2,67 |
270 |
-0,67 |
-1,42 |
-0,92 |
-1,09 |
-2,22 |
285 |
-0,76 |
-1,35 |
-0,66 |
-0,63 |
-1,77 |
300 |
-0,70 |
-1,21 |
-0,36 |
-0,19 |
-1,32 |
315 |
-0,46 |
-1,18 |
-0,11 |
0,41 |
-0,72 |
330 |
-0,077 |
-1,35 |
0,04 |
1,73 |
0,59 |
345 |
0,35 |
-1,18 |
-0,12 |
4,52 |
3,38 |
360 |
0,64 |
0,64 |
-0,47 |
6,56 |
5,43 |
375 |
0,68 |
4,24 |
-0,93 |
9,86 |
8,72 |
390 |
0,44 |
4,95 |
-1,32 |
4,81 |
3,68 |
405 |
0 |
3,33 |
-1,48 |
0,95 |
-0,19 |
420 |
-0,44 |
2,04 |
-1,32 |
-0,47 |
-1,6 |
435 |
-0,68 |
1,36 |
-0,93 |
-0,83 |
-1,97 |
450 |
-0,64 |
1,19 |
-0,47 |
-0,88 |
-2,01 |
465 |
-0,35 |
1,29 |
-0,12 |
-0,97 |
-2,09 |
480 |
0,08 |
1,48 |
0,004 |
-1,21 |
-2,34 |
495 |
0,46 |
1,55 |
-0,11 |
-1,59 |
-2,73 |
510 |
0,70 |
1,44 |
-0,36 |
-2,03 |
-3,16 |
525 |
0,76 |
1,13 |
-0,66 |
-2,42 |
-3,55 |
540 |
0,67 |
0,67 |
-0,92 |
-2,7 |
-3,84 |
555 |
0,48 |
0,23 |
-1,09 |
-2,28 |
-3,42 |
570 |
0,25 |
-0,23 |
-1,19 |
-2,28 |
-3,42 |
585 |
0 |
-0,67 |
-1,22 |
-2,14 |
-3,27 |
600 |
-0,25 |
-1,01 |
-1,19 |
-1,86 |
-2,99 |
615 |
-0,49 |
-1,19 |
-1,11 |
-1,47 |
-2,61 |
630 |
-0,69 |
-1,16 |
-0,96 |
-1,06 |
-2,19 |
645 |
-0,83 |
-0,91 |
-0,72 |
-0,72 |
-1,85 |
660 |
-0,85 |
-0,51 |
-0,44 |
-0,56 |
-1,69 |
675 |
-0,75 |
-0,11 |
-0,17 |
-0,64 |
-1,77 |
690 |
-0,59 |
0,09 |
0,03 |
-0,9 |
-2,04 |
705 |
-0,51 |
-0,07 |
0,18 |
-1,15 |
-2,28 |
720 |
-0,71 |
-0,71 |
0,52 |
-0,96 |
-2,61 |
В
пределах рабочего цикла для каждого
кривошипа V-образного
двигателя такие графики будут одинаковыми,
но процессы, соответствующие им, будут
протекать со смещением по времени,
равным повороту кривошипа на величину
угла заклинки кривошипа
.
Поэтому для получения суммарного
крутящего момента V-образного
двигателя необходимо алгебраически
суммировать зависимость
соответственно числу кривошипов вала,
каждая из которых смещается по отношению
к предыдущей на угол
.
Полученная при сложении суммарная
зависимость будет представлять собой
крутящий момент
.
Она также будет периодической функцией
с периодом
.
Поэтому достаточно произвести суммирование
,
по числу кривошипов, но только в пределах
углов поворота коленчатого вала от 0°
до
(0°-90°).
