Поправка брикса что это

Определение истинных положений поршня при повороте кривошипа с учётом поправки Брикса.

Истинные положения поршня при повороте кривошипа через каждые 15°, с учётом поправки Брикса, определяют следующим образом:

Определяется истинная величина поправки Брикса – ОО₁ в масштабе

λ

R – радиус кривошипа в масштабе, равный ½

λ – выбирается в разделе диаграмма «время сечение», λ =

На диаграмме участок в пуска делится пополам и из центра О, радиусом R описывается полуокружность.

Вправо от центра О поправка Брикса ОО₁; из центра О₁ описывается малая полуокружность произвольным радиусом, меньшим R.Эта малая полуокружность делится на 12 малых частей

Из центра ОО₁ проводится через зафиксированные точки радиусы до пересечения с большой полуокружностью и наносятся численные значения.

Из точек пересечения опускаются перпендикуляры, которые фиксируют на оси абцис истинное положение поршня при повороте кривошипа через каждые 15°

т.е. между поворотом кривошипа и ходом поршня была бы прямая пропорциональность. Следовательно, в этом случае при повороте кривошипа на каждые 15° поршень проходил бы одинаковые расстояния.

Построение диаграммы сил инерции (диаграммы Толле)

По законам кинематики кривошипно – шатунного механизма (КШМ) поршень и верхняя часть шатуна, совершая поступательное движение движется не равномерно – то с ускорением, то с замедлением. Следовательно, всё время будут возникать силы инерции поступательно движущихся масс.

Математическое выражение силы инерции в общем виде при поступательном движении

М – масса; она определяется как вес тела G, поделенный на ускорение свободного падения g = 9,8м/сек 2

В КШМ силы инерции в ВМТ и НМТ будут не равными из – за влияния конечной длины шатуна

В поступательном движении участвуют масса поршня в комплекте с кольцами, пальцем и 40% массы шатуна.

М = G_{поршня(кг)} / 981 (см/сек 2 )+0,4G(_{шатуна)}/981(кг/сек 2 )

Вес поршня и шатуна выбирается по данным прототипа.

Принимаю G_поршня = кг

R – истинный радиус кривошипа проектируемого дизеля (см )

ω – угловая скорость ( 1/сек )

n – частота вращения проектируемого дизеля ( об/ мин ) n = 450 об/мин

λ = R / L – принята ранее при определении поправки Брикса

Для получения движущей силы Р_g необходимо сложить силу давления газов P_r и силу инерции Р_и

F (см2) – площадь поршня проектируемого дизеля.

D (см2) – диаметр проектируемого дизеля

D (см2) – диаметр проектируемого дизеля

Полученные значения в кгс/см 2 переводятся в линейные величины

Построение диаграммы Толле.

точки С и Д соединяются прямой линией и из точки пересечения E

откладывается вниз отрезок

точка F соединяется прямыми линиями с точками С и Д; полученные отрезки CF и FД делятся на одинаковое число (8) равных частей.

2. Одноимённые точки соединяются прямыми линиями. К этим линиям проводится касательная, которая и будет являться кривой сил инерции поступательного движения масс.

Дата добавления: 2020-04-08 ; просмотров: 177 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник

На рис. 244 OB = R— радиус кривошипа и AB=L— длина шатуна. Обозначим отношение L₀ = L/ R- называется относительной длиной шатуна, для судовых дизелейнаходится в пределах 3.5-4.5.

однако в теории КШМ ИСПОЛЬЗУЮТ ОБРАТНУЮ ВЕЛИЧИНУ λ= R / L

Расстояние между осью поршневого пальца и осью вала при повороте его на угол а

Когда поршень находится в в. м. т., то это расстояние равно L+R.

Следовательно, путь, пройденный поршнем при повороте кривошипа на угол а, будет равен x=L+R-AO.

Путем математических вычислений получим формулу пути поршня

Х = R < 1- cosa +1/ λ(1-cosB) > (1)

Угол наклона шатуна является функцией угла поворота кривошипа и после преобразований получим:

Х=R < 1- cosa +1/2 *λ sin 2 a > ( 2)

Параллельно линии ОВ из точки О’ проводят линию О’В’. Приближенно можно считать ﮟ ВВ≈ОО / sina=1/2λR sina

Из рис.246 имеем МД≈ВВ / sina=1/2λR sin 2 a ВоМ=ОВо-ОD+МD

или ВоМ=R-Rcosa+1/2λR sin 2 a=R(1-cosa) 1/2λR sin 2 a

Следовательно, отрезок ВоМ=х, т. е. пути поршня.Таким образом, для получения пути поршня с учетом косвенного влияния шатуна нужно поправку Брикса отложить в сторону н. м. т. и провести из точки О’ линию О’ В’ параллельную положению кривошипа.

Дата добавления: 2015-07-24 ; просмотров: 1371 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Это произведение будет постоянным для любой точки политропы

Vz= Vc *r = 17.5 * 1.95 = 34 мм

Р в т.1 1 на политропе сжатия в мм 7556\ 34 1.36 =7556\121.= 62 мм. Следующий расчет давления в мм в т.2 1 ведем для объема в точке 2 11 – 34+15= 49 мм и так далее.

Аналогично строят политропу расширения с соответствующим расчету показателя n₂,предварительно взяв за произведение PV n 2 =const точку объема конца предварительного расширения Z:

Pz* V n 2 = 200 * 34 1.28 = 18252

6. расчет точек политроп необходимо проводить через каждые 20мм объема после чего соединить их с помощью лекала.

Таблица расчета политроп сжатия и расширения

Второй вариант- определить площадь индикаторной диаграммы и разделить на объем (все в мм ). Полученное значение с учетом масштаба давлений дает P_iгр.

Расчетные индикаторные и эффективные показатели:

Расчетное среднее индикаторное давление теоретического цикла (P_i ` ), МПа:

P_i′ = =

Расхождение найденного значения среднего индикаторного давления _i по диаграмме

с расчетным не должно быть более DP_i =2. 5%.

Механический КПД двигателя η _М=0,93 (принимаем).

Индикаторная работа газов в цилиндре, кДж:

Где: полный рабочий объём цилиндра, м 3 :

Полезный рабочий объём цилиндра, м 3 :

Среднее эффективное давление, МПа:

Индикаторная мощность, кВт:

N_i = =

Где: i— число цилиндров, n— число оборотов,

m— коэффициент тактности ( для 2-х тактных двс-1, для 4-х тактных двс-2)

Эффективная мощность, кВт:

Цикловая подача топлива, кг/цикл:

g_ц = =

Часовой расход топлива, кг/ч:

G_ч = =

Удельный индикаторный расход топлива, кг/кВт∙ч:

g_i = =

Удельный эффективный расход топлива, кг/кВт∙ч:

g _e = =

h _i = =

Погрешность расчета (допустимое отклонение ± 2,5 %):

DP_e = =

Dg_e = =

DN_e = =

Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма

Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма заключается в определении суммарных сил и моментов, возникающих от давления газов и сил инерции. По этим силам рассчитывают основные детали на прочность и износ, а также определяют неравномерность крутящего момента и степень неравномерности хода двигателя.

В течение каждого рабочего цикла (720 для четырех- и 360 deg; для двухтактного двигателя) силы, действующие в кривошипно-шатунном механизме, непрерывно изменяются по величине и направлению. Поэтому для определения характера изменения этих сил по углу поворота коленчатого вала их величины определяют для ряда отдельных положений вала обычно через каждые 10-30 deg;. Результаты динамического расчета сводят в таблицы.

Во время работы ДВС в КШМ действуют следующие силы:

2 силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс.

3 Центробежные силы.

СИЛЫ ДАВЛЕНИЯ ГАЗОВ

Давление газов на поршень Pz – величина переменная при любом положении мотыля может быть определена по развёрнутой индикаторной диаграмме.

Для этого под индикаторной диаграммой строят вспомогательную полуокружность радиусом R = S/2 (рис. 48). Далее от центра полуокружности (точка 0) в сторону н. м. т. откладывают поправку Брикса-

ОО′ = =

Где : l_ш = R\L—постоянная КШМ двигателя( отношение радиуса кривошипа к длине шатуна). Размеры берутся из заданного двигателя.

R= АО мм для сохранения масштаба

Подготовка к построению развернутой диаграммы ( рис. 72)

1. На расчетной диаграмме объем хода поршня (ВМТ-НМТ) делим пополам с центром О, из которой проводим малую полуокружность, радиусом равным R=АО=ОВ, т.е половине хода поршня.

3. Из точек пересечения линий с малой окружностью проводим вертикальные линии до пересечения с линиями индикаторной диаграммы.

Построение развернутой индикаторной диаграммы (рис.249)

Дать развернутые ответы на вопросы :

Источник

Определение истинных положений поршня при повороте кривошипа с учётом поправки Брикса.

Истинные положения поршня при повороте кривошипа через каждые 15°, с учётом поправки Брикса, определяют следующим образом:

Определяется истинная величина поправки Брикса – ОО₁ в масштабе

λ

R – радиус кривошипа в масштабе, равный ½

λ – выбирается в разделе диаграмма «время сечение», λ =

На диаграмме участок в пуска делится пополам и из центра О, радиусом R описывается полуокружность.

Вправо от центра О поправка Брикса ОО₁; из центра О₁ описывается малая полуокружность произвольным радиусом, меньшим R.Эта малая полуокружность делится на 12 малых частей

Из центра ОО₁ проводится через зафиксированные точки радиусы до пересечения с большой полуокружностью и наносятся численные значения.

Из точек пересечения опускаются перпендикуляры, которые фиксируют на оси абцис истинное положение поршня при повороте кривошипа через каждые 15°

т.е. между поворотом кривошипа и ходом поршня была бы прямая пропорциональность. Следовательно, в этом случае при повороте кривошипа на каждые 15° поршень проходил бы одинаковые расстояния.

Построение диаграммы сил инерции (диаграммы Толле)

По законам кинематики кривошипно – шатунного механизма (КШМ) поршень и верхняя часть шатуна, совершая поступательное движение движется не равномерно – то с ускорением, то с замедлением. Следовательно, всё время будут возникать силы инерции поступательно движущихся масс.

Математическое выражение силы инерции в общем виде при поступательном движении

М – масса; она определяется как вес тела G, поделенный на ускорение свободного падения g = 9,8м/сек 2

В КШМ силы инерции в ВМТ и НМТ будут не равными из – за влияния конечной длины шатуна

В поступательном движении участвуют масса поршня в комплекте с кольцами, пальцем и 40% массы шатуна.

М = G_{поршня(кг)} / 981 (см/сек 2 )+0,4G(_{шатуна)}/981(кг/сек 2 )

Вес поршня и шатуна выбирается по данным прототипа.

Принимаю G_поршня = кг

R – истинный радиус кривошипа проектируемого дизеля (см )

ω – угловая скорость ( 1/сек )

n – частота вращения проектируемого дизеля ( об/ мин ) n = 450 об/мин

λ = R / L – принята ранее при определении поправки Брикса

Для получения движущей силы Р_g необходимо сложить силу давления газов P_r и силу инерции Р_и

F (см2) – площадь поршня проектируемого дизеля.

D (см2) – диаметр проектируемого дизеля

D (см2) – диаметр проектируемого дизеля

Полученные значения в кгс/см 2 переводятся в линейные величины

Построение диаграммы Толле.

точки С и Д соединяются прямой линией и из точки пересечения E

откладывается вниз отрезок

точка F соединяется прямыми линиями с точками С и Д; полученные отрезки CF и FД делятся на одинаковое число (8) равных частей.

2. Одноимённые точки соединяются прямыми линиями. К этим линиям проводится касательная, которая и будет являться кривой сил инерции поступательного движения масс.

Последнее изменение этой страницы: 2019-10-05; Просмотров: 199; Нарушение авторского права страницы

Источник

Развертка индикаторной диаграммы

Для выполнения динамического расчета необходимо знать величину сил давления газов в функции от угла поворота коленчатого вала. Это возможно сделать, используя графический метод Брикса [2]. Базой для построения служит индикаторная диаграмма. Далее, на ходе поршня, как на диаметре, строится полуокружность (рис.21) с центром О. Определяем поправку Брикса

, мм,

где P₀ = 0,1 МПа, давление окружающей среды.

Рис.21. Развертка индикаторной диаграммы

Определение сил и моментов, действующих в КШМ

Сила давления газов

Сила инерции возвратно-поступательно движущихся масс

Суммарная сила, действующая на поршень,

Разложение суммарной силы на составляющие в КШМ показано на рис.22. С учетом данной схемы получаем:

K = , кН;

T = , кН.

Крутящий момент одного цилиндра

Необходимые для расчетов тригонометрические функции приведены в таблицах [2].

Уравновешивание двигателей

Силы и моменты, действующие в кривошипно-шатунном механизме, непрерывно изменяются и, если они не уравновешены, вызывают сотрясение и вибрацию двигателя, передающиеся раме автомобиля.

К неуравновешенным силам и моментам относятся:

— силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс P_j=P_j1+P_j11 и центробежные силы инерции вращающихся масс P_R;

— продольные моменты M_j=M_j1+M_j11 и M_R, возникающие в многоцилиндровых двигателях от неуравновешенных сил P_j и P_R отдельных цилиндров;

Рис.22. Схема действия сил в КШМ

— крутящий момент M_кр и равный ему, но противоположно направленный

опрокидывающий момент, воспринимаемый опорами двигателя.

Двигатель считается полностью уравновешенным, если при установившемся режиме работы силы и моменты, действующие на его опоры, постоянны по величине и направлению. Однако поршневые двигатели не могут быть полностью уравновешенными, так как крутящий момент M_кр всегда является периодической функцией угла поворота коленчатого вала и, следовательно, величина опрокидывающего момента всегда переменна.

Условия уравновешенности двигателя с любым числом цилиндров (при соблюдении равенства масс движущихся частей и идентичности протекания рабочего процесса во всех цилиндрах, а также обеспечения статической и динамической уравновешенности коленчатого вала) принято записывать в следующем виде:

— результирующие силы инерции первого порядка и их моменты равны нулю: ∑P_j1=0 и ∑M_j1=0;

— результирующие силы инерции второго порядка и их моменты равны нулю: ∑P_j11=0 и ∑M_j11=0;

— результирующие центробежные силы инерции и их моменты равны нулю: ∑P_R=0 и ∑M_R=0.

Проблемы уравновешивания решаются непосредственно для каждой конструкции двигателя, что достигается подбором числа цилиндров и компоновкой блока двигателя, а также в ряде случаев установкой противовесов.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Укажите зависимость перемещения, скорости и ускорения поршня от угла поворота коленчатого вала.

2. Что такое приведение масс кривошипно-шатунного механизма (КШМ)?

3. Какие силы и моменты действуют в КШМ?

4. Как определяется порядок работы цилиндров двигателя?

5. Сформулируйте понятие уравновешенности двигателя.

6. Какие способы используются для уравновешивания двигателя?

7. Как производится расчет маховика?

Знания, умения и навыки, полученные при изучении дисциплины «Транспортная энергетика», понадобятся в дальнейшем при изучении дисциплин «Техника транспорта, обслуживание и ремонт», «Общий курс транспорта» и «Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства».

3.3. Глоссарий (краткий словарь терминов)

Газообмен –смена рабочего тела при осуществлении процессов впуска и выпуска.

Двигатель –устройство, преобразующее какой-либо вид энергии в механическую работу.

Двигатель внутреннего сгорания –двигатель, в котором сгорание топлива, выделение теплоты и преобразование ее в механическую работу происходит непосредственно в цилиндре.

Детонация –сгорание в цилиндре двигателя с искровым зажиганием последних порций заряда после его объемного воспламенения, сопровождающееся возникновением ударных волн.

Дизельный двигатель внутреннего сгорания –двигатель с внутренним смесеобразованием и воспламенением от сжатия.

Жесткость работы двигателя –максимальная величина скорости нарастания давления в цилиндре двигателя в момент сгорания.

Индикаторная диаграмма –зависимость давления в цилиндре двигателя от переменного объема надпоршневого пространства.

Карбюраторный двигатель внутреннего сгорания –двигатель с внешним смесеобразованием и воспламенением от искры.

Коленчатый вал –является элементом кривошипно-шатунного механизма, на котором суммируются крутящие моменты от отдельных цилиндров. Суммарный крутящий момент через маховик и сцепление передается на трансмиссию.

Коэффициент избытка воздуха –отношение действительно поданного в цилиндр количества воздуха к теоретически необходимому для сгорания топлива.

Коэффициент наполнения –отношение количества свежего заряда, которое действительно оказалось в цилиндре в конце наполнения, к тому которое могло бы заполнить рабочий объем цилиндра при температуре и давлении на впуске.

Коэффициент остаточных газов –отношение количества остаточных газов к количеству свежего заряда в конце впуска.

Кривошипно-шатунный механизм –механизм, предназначенный для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала. Включает в себя поршень, шатун и кривошип (одно колено) коленчатого вала.

Литровая мощность –эффективная мощность, снимаемая с единицы рабочего объема.

Механические потери –или внутренние потери включают в себя потери на механическое трение, осуществление газообмена, привод вспомогательных механизмов, вентиляционные потери и привод компрессора.

Наддув –способ увеличения мощности двигателя за счет повышения плотности свежего заряда на впуске с помощью специального компрессора.

Неустановившийся режим работы –режим работы, когда показатели и тепловое состояние двигателя изменяются во времени.

Остаточные газы –продукты сгорания, оставшиеся от предыдущего цикла в камере сгорания.

Поршень –обеспечивает необходимую для эффективной организации рабочего процесса форму камеры сгорания. Его днище воспринимает давление газов, развивающееся в надпоршневом пространстве при реализации в нем рабочего цикла, и через палец передает усилие на шатун.

Поршневой двигатель внутреннего сгорания –двигатель, основным элементом которого является кривошипно-шатунный механизм, а элементом, воспринимающим давление газов, поршень, перемещающийся возвратно-поступательно внутри цилиндра.

Рабочее тело –смесь, состоящая из воздуха, поступившего в процессе наполнения, и топлива.

Рабочий объем цилиндра –объем, вытесняемый поршнем при движении от нижней мертвой точки к верхней. Мертвые точки – это крайние положения поршня в цилиндре, в которых его скорость равна нулю.

Смесеобразование –процесс образования топливовоздушной смеси. Различают внутреннее и внешнее смесеобразование соответственно в дизельных и карбюраторных двигателях.

Степень сжатия –отношение максимального объема цилиндра к объему камеры сгорания.

Среднее индикаторное давление –такое условное постоянное давление, которое, воздействуя на поршень, совершает ту же работу, что и переменное давление за весь цикл.

Такт –процессы, происходящие в цилиндре при движении поршня от одной мертвой точки до другой. Для четырехтактного двигателя различают следующие такты: впуск, сжатие, рабочий ход (расширение), выпуск.

Тепловой баланс –распределение теплоты, вводимой в цилиндр с топливом, на полезно используемую теплоту и отдельные виды потерь: в охлаждающую жидкость, в смазочное масло, с отработавшими газами, за счет неполноты сгорания.

Термодинамический цикл –это совокупность термодинамических процессов, приближенно описывающих процессы действительного цикла. При этом предполагается, что количество и состав рабочего тела неизменны, теплоемкость рабочего тела не зависит от температуры, теплообмен с окружающей средой отсутствует.

Фазы газораспределения –это периоды, выраженные в градусах поворота коленчатого вала, когда открыты впускные или выпускные клапаны.

Характеристика двигателя –зависимость показателей двигателя от режима работы или от параметров, связанных с регулировкой его основных систем. Различают скоростные, нагрузочные, регулировочные и другие разновидности характеристик.

Шатун –передает усилие от поршня на коленчатый вал, участвует в преобразовании поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала в составе кривошипно-шатунного механизма.

Экологические показатели –показатели двигателя, которые характеризуют прямое или косвенное воздействие на окружающую среду и непосредственно человека.

Эффективные показатели –это величины, характеризующие работу двигателя, снимаемую с его вала и полезно используемую.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Источник