Навигация
1.6 Динамическая модель
В качестве динамической модели выбрано механизм, совпадающий с основным механизмом (согласно проведенному структурному анализу), который совершает вращательное движение с той же угловой скоростью и обладающий кинетической энергией равной суммарной кинетической энергии исходного механизма. При этом момент инерции замещающего механизма совпадает с приведенным моментом инерции исходного механизма, если в качестве звена приведения выбрать первое звено. В процессе движения механизма будем считать, что на него действует момент равный приведенному моменту исходного механизма, если в качестве звена приведения выбрать первое звено.
Для нахождения приведенного момента инерции механизма (в качестве звена приведения выберем первое звено) воспользуемся тем, что суммарная кинетическая энергия механизма должна быть равна кинетической энергии звена приведения. Откуда и определим приведенный момент инерции для первого и второго цилиндров.
Следовательно:
Учитывая, что 
получается:
Приведенный момент сил тяжести и сил давления газов в цилиндрах определим из условия равенства мощности приведенного момента и суммарной мощности сил тяжести и давления газов в цилиндрах двигателя. Используя то, что мощность силы есть скалярное произведение силы на скорость точки приложения силы, получим:
Для третьего и четвертого цилиндров приведенные величины найдем с учетом сдвига по фазе между соответствующими цилиндрами.
Для всех исследуемых положений значения приведенного момента инерции механизма и приведенного момента активных сил, указаны в таблице:
Таблица 1.5.1. Результаты расчетов
| № |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 1 | 90 | 40 | 130 | 136,6 | 90 | 180 | 0,013213 | 0,040855 | 1,5 | -54,0 |
| 2 | 50 | 2,93 | 130 | 157,88 | 0 | 180 | 0,022786 | 0,033788 | 2622,1 | -47,4 |
| 3 | 50 | 29,73 | 130 | 170,5 | 0 | 180 | 0,03798 | 0,017818 | 1817,7 | -16,6 |
| 4 | 50 | 50 | 50 | 124,33 | 0 | 0 | 0,039419 | 0,014419 | 882,9 | -0,8 |
| 5 | 50 | 71,9 | 50 | 86,73 | 0 | 180 | 0,028345 | 0,028435 | 370,9 | 13,8 |
| 6 | 50 | 101,7 | 50 | 63,27 | 0 | 180 | 0,017313 | 0,040414 | 133,9 | 52,9 |
| 7 | 90 | 140 | 50 | 43,2 | 90 | 180 | 0,013213 | 0,036496 | -1,5 | 49,5 |
| 8 | 130 | 178,77 | 50 | 19,38 | 180 | 180 | 0,017313 | 0,024148 | -21,9 | 34,6 |
| 9 | 130 | 151,9 | 50 | 13,3 | 180 | 180 | 0,028345 | 0,01505 | -40,4 | 10,9 |
| 10 | 130 | 130 | 130 | 53,57 | 180 | 0 | 0,039419 | 0,013674 | -52,3 | 3,1 |
| 11 | 130 | 109,73 | 130 | 89,65 | 180 | 180 | 0,03798 | 0,020391 | -50,2 | -26,1 |
| 12 | 130 | 82,93 | 130 | 115,97 | 180 | 180 | 0,022786 | 0,03262 | -30,4 | -58,2 |
| 13 | 90 | 40 | 130 | 136,6 | 90 | 180 | 0,013213 | 0,040855 | 1,5 | -221,4 |
| 14 | 50 | 2,93 | 130 | 157,88 | 0 | 180 | 0,022786 | 0,033788 | 3,3 | -657,2 |
| 15 | 50 | 29,73 | 130 | 170,5 | 180 | 180 | 0,03798 | 0,017818 | 51,7 | -691,0 |
| 16 | 50 | 50 | 50 | 124,33 | 180 | 0 | 0,039419 | 0,014419 | 52,3 | 633,7 |
| 17 | 50 | 71,9 | 50 | 86,73 | 180 | 0 | 0,028345 | 0,028435 | 38,9 | 2676,3 |
| 18 | 50 | 101,7 | 50 | 63,27 | 180 | 0 | 0,017313 | 0,040414 | 19,3 | 1567,9 |
| 19 | 90 | 140 | 50 | 43,2 | 90 | 0 | 0,013213 | 0,036496 | -1,5 | 708,3 |
| 20 | 130 | 178,77 | 50 | 19,38 | 180 | 0 | 0,017313 | 0,024148 | -21,9 | 285,0 |
| 21 | 130 | 151,9 | 50 | 13,3 | 180 | 0 | 0,028345 | 0,01505 | -40,4 | 83,2 |
| 22 | 130 | 130 | 130 | 53,57 | 180 | 180 | 0,039419 | 0,013674 | -101,2 | -22,5 |
| 23 | 130 | 109,73 | 130 | 89,65 | 180 | 180 | 0,03798 | 0,020391 | -432,1 | -26,1 |
| 24 | 130 | 82,93 | 130 | 115,97 | 180 | 180 | 0,022786 | 0,03262 | -804,2 | -44,4 |
Определим работу приведенного момента активных сил. Для этого построим диаграмму приведенного момента активных сил в зависимости от угла поворота звена приведения (первого звена), для исследуемых 24 положений (два полных оборота) пользуясь тем, что работа приведенного момента равна:
Выполним графическое интегрирование построенной диаграммы приведенного момента активных сил в зависимости от угла поворота звена приведения. Для этого на каждом участке отметим середины хорд, которые перенесем на вертикальную ось. Полученные точки на вертикальной оси соединим лучами с полюсом S, взятом на расстоянии от начала координат 
.
Возле диаграммы момента строим новые оси. Из точки О новой системы координат проводим прямую параллельную первому лучу перенесенной точки до пересечения ее с вертикалью соответствующего значения угла. Из полученной точки проводим вторую прямую аналогично первой и т.д. Ломаную заменим близкой к ней плавной кривой. В результате получим диаграмму работы момента.
Масштабный коэффициент полученной диаграммы будет равен:
Интегрируя диаграмму приведенного момента сил трения, получим диаграмму работы приведенного момента сил трения. Так как приведенный момент сил трения противоположно направлен угловой скорости, то его работа будет отрицательна. Следовательно, для нахождения полной работы необходимо вычесть из работы движущих сил работу сил трения. Таким образом, получим диаграмму суммарной работы всех активных сил.
Так как за полный цикл установившегося движения изменение кинетической энергии равно нулю то, используя диаграмму суммарной работы активных сил можно сказать, что при условии постоянства момента сил производственного сопротивления диаграмма их работы будет прямой проходящей через начало и конец диаграммы работы движущих сил. Следовательно, проведя эту прямую можно продифференцировав ее определить момент сил производственного сопротивления. Для этого совершим параллельный перенос полученной прямой в точку S, найдя точку пересечения с осью приведенного момента активных сил, определим значение момента производственного сопротивления. Так как момент производственного сопротивления противоположно направлен угловой скорости звена приведения, то отложим найденный отрезок в отрицательном направлении оси приведенного момента активных сил. Проведя горизонтальную прямую через найденную точку, получим диаграмму момента производственного сопротивления. Таким образом, момент производственного сопротивления будет равен:
Мощность двигателя будет равна:
Изменение кинетической энергии за полный цикл установившегося движения определим как разность между диаграммой работы приведенного момента активных сил и диаграммой работы момента производственного сопротивления.
Похожие работы
... 24 0,00 0,00 14,10 14,10 9,30 9,30 58,02 58,02 2.4 Исследование механизма методом кинематических диаграмм Исследование механизмов методом диаграмм производится с целями: 1. Получения наглядного представления о законе движения интересующей нас точки или звена механизма. 2. Определения скоростей и ускорений точек или звеньев на основе известного закона перемещений точек или ...
... двигателя и улучшения его показателей в соответствии с уровнем развития техники. ЛИТЕРТУРА 1. Б.Е.Железко, В.М.Адамов, И.К.Русецкий, Г.Я.Якубенко / Расчет и конструирование автомобильных и тракторных двигателей (Дипломное проектирование): Учебное пособие для вузов / Мн.:"Высшая школа", 1987 г. 2. А.И.Колчин, В.П.Демидов / Расчет автомобильных и тракторных двигателей. Учебник для ВУЗов / ...
... электроэнергии, воды, местные вентиляционные отсосы, нахождения аптечки и средств пожаротушения. 6. Конструкторская разработка 6.1 Анализ существующих конструкций и приспособлений для обкатки и испытания двигателей внутреннего сгорания Приработка и испытания двигателей внутреннего сгорания производятся на обкаточно-тормозных стендах переменного тока, включающих устройство для вращения ...
... и точки расширения соединяем плавными кривыми. После этого достраиваем процессы газообмена. Полученная индикаторная диаграмма двигателя внутреннего сгорания дизеля MAN изображена на рисунке 14.1. Рисунок 14.1 - Индикаторная диаграмма ДВС MAN. Выводы Результаты расчетов и общепринятые границы изменения расчетных параметров сводим в таблицу. Таблица - Результаты расчетов. НАЗВАНИЕ ...
0 комментариев