- Главная
- Разное
- Образование
- Спорт
- Естествознание
- Природоведение
- Религиоведение
- Французский язык
- Черчение
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, фоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
Презентация, доклад по МДК 01.02 Двигатели АТТ на тему Динамика КШМ
Содержание
- 1. Презентация по МДК 01.02 Двигатели АТТ на тему Динамика КШМ
- 2. Динамика – наука, изучающая силы, действующие на элементы КШМ и возникающие при этом моменты.
- 3. Силы действующие на КШМ:1. Сила давления газов
- 4. Силы давления газов Силы давления газов, действующих
- 5. Методика построения развернутой индикаторной диаграммы (Метод Брикса):1.
- 6. Приведение масс частей КШМВ зависимости от характера
- 7. 1. Масса поршневой группы (mп) сосредоточена на
- 8. Рис.1 приведенная система КШМ
- 9. 3. Масса кривошипа заменена двумя массами: 3.1
- 10. Следовательно, система сосредоточенных масс, динамически эквивалентная КШМ,
- 11. Конструктивные относительные массы деталей КШМ
- 12. Слайд 12
- 13. Рис.1 Схема инерционных и газовых сил
- 14. Суммарные силы, действующие в КШМ Определяются алгебраическим
- 15. Сила N (нормальная сила) – действует перпендикулярно
- 16. Сила S – действует вдоль шатуна.
- 17. 2. Тангенциальная сила, направленная по касательной к
- 18. Слайд 18
- 19. Произведение силы Т на радиус кривошипа R
- 20. Действительный эффективный крутящий момент :
- 21. Диаграмма износа шеек коленчатого валаДиаграмма износа дает
- 22. Рис 4. Диаграмма износа шатунной шейки к/в
- 23. Меньшее усилие на шейку соответствует в процессе
- 24. Решение задачОпределить массу возвратно-поступательно движущихся частей КШМ
- 25. Уравновешивание ДВСК неуравновешенным силам и моментам относятся:Силы
- 26. Условия уравновешенности двигателя записывают в следующем виде:
- 27. Уравновешивание двигателей различного типаОдноцилиндровый двигатель
- 28. Неуравновешенными силами являются: Неуравновешенных моментов нет:Для уравновешивания
- 29. Двухцилиндровый двигатель с кривошипами, направленными в одну сторону
- 30. Порядок работы двигателя 1 – 2 Промежутки
- 31. Двухцилиндровый двигатель с кривошипами под углом 180°
- 32. Порядок работы 1 – 2 Промежутки между
- 33. Четырехцилиндровый рядный двигатель с кривошипами, расположенными под углом 180°
- 34. Порядок работы двигателя 1-2-4-3 или 1-3-4-2Промежутки между
- 35. Шестицилиндровый рядный двигатель
- 36. Порядок работы двигателя 1-5-3-6-2-4
- 37. V-образный шестицилиндровый двигатель с углом развала цилиндров 90° и тремя спаренными кривошипами под углом 120°
- 38. Порядок работы двигателя 1л-1п-2л-2п-3л-3пПромежутки между вспышками чередуются
- 39. V-образный шестицилиндровый двигатель с углом развала цилиндров 60° и шестью кривошипами под углом 60°
- 40. Порядок работы двигателя 1л-1п-2л-2п-3л-3пЧередование вспышек равномерное через
- 41. Рядный восьмицилиндровый двигатель
- 42. Порядок работы двигателя 1-6-2-5-8-3-7-4Промежутки между вспышками равны
- 43. Восьмицилиндровый V-образный двигатель
- 44. Порядок работы двигателя 1л-1п-4л-2л-2п-3л-3п-4пПромежутки между вспышками равны
- 45. Равномерность крутящего момента и хода двигателяКрутящий момент
- 46. Коэффициент неравномерности уменьшается с увеличением числа цилиндров.В
- 47. График изменения крутящего момента при установившемся режиме
- 48. По площади F1 графически можно определить избыточную работу за один рабочий цикл:
- 49. Расчет маховика Назначение – обеспечение равномерности хода
Динамика – наука, изучающая силы, действующие на элементы КШМ и возникающие при этом моменты.
Слайд 2Динамика – наука, изучающая силы, действующие на элементы КШМ и возникающие
при этом моменты.
Слайд 3Силы действующие на КШМ:
1. Сила давления газов (Рг);
2. Сила тяжести (mg);
3.
Сила трения (Fтр);
4. Сила инерции:
4.1 Сила инерции вращающихся масс (KR);
4.2 Сила инерции возвратно-поступательно движущихся масс (Рj).
4. Сила инерции:
4.1 Сила инерции вращающихся масс (KR);
4.2 Сила инерции возвратно-поступательно движущихся масс (Рj).
Слайд 4Силы давления газов
Силы давления газов, действующих на площадь поршня, для
упрощения динамического расчета заменяют одной силой, направленной по оси цилиндра и приложена к оси поршневого пальца.
Сила давления газов направленная к оси к/в считается положительной, и от нее считается отрицательной.
Рг = (Рг – ро)·Fп
Силу давления газов определяют графически, использую развернутую индикаторную диаграмму.
Сила давления газов направленная к оси к/в считается положительной, и от нее считается отрицательной.
Рг = (Рг – ро)·Fп
Силу давления газов определяют графически, использую развернутую индикаторную диаграмму.
Слайд 5Методика построения развернутой индикаторной диаграммы (Метод Брикса):
1. Строим под индикаторной диаграммой
вспомогательную полуокружность радиусом R=S/2.
2. Определение поправки Брикса (смещение центра полуокружности осуществляется в сторону развертывание диаграммы).
3. Из второго центра проводим лучи, соответствующие определенным углам φ (интервал между точками 30°).
4. Из точек проводим вертикальные линии до пересечения с линиями индикаторной диаграммы.
5. Полученные величины давлений откладывают на вертикали соответствующих углов φ.
Осью развернутой диаграммы является линия атмосферного давления.
2. Определение поправки Брикса (смещение центра полуокружности осуществляется в сторону развертывание диаграммы).
3. Из второго центра проводим лучи, соответствующие определенным углам φ (интервал между точками 30°).
4. Из точек проводим вертикальные линии до пересечения с линиями индикаторной диаграммы.
5. Полученные величины давлений откладывают на вертикали соответствующих углов φ.
Осью развернутой диаграммы является линия атмосферного давления.
Слайд 6Приведение масс частей КШМ
В зависимости от характера движения масс КШМ силы
инерции можно разделить на три группы:
1. Силы инерции масс, движущихся возвратно-поступательно;
2. Силы инерции вращающихся масс;
3. Силы инерции масс, совершающих сложное движение.
Для упрощения динамического расчета действительный КШМ заменяют динамически эквивалентной системой сосредоточенных сил.
1. Силы инерции масс, движущихся возвратно-поступательно;
2. Силы инерции вращающихся масс;
3. Силы инерции масс, совершающих сложное движение.
Для упрощения динамического расчета действительный КШМ заменяют динамически эквивалентной системой сосредоточенных сил.
Слайд 71. Масса поршневой группы (mп) сосредоточена на оси поршневого пальца в
точке А.
2. Масса шатунной группы (mш) заменена двумя массами:
2.1 (mш.п) – сосредоточена на оси поршневого пальца в точке А;
2.2 (mш.к) – сосредоточена на оси кривошипа в точке В.
mш.п = 0,275 mш
mш.к= 0,725 mш
2. Масса шатунной группы (mш) заменена двумя массами:
2.1 (mш.п) – сосредоточена на оси поршневого пальца в точке А;
2.2 (mш.к) – сосредоточена на оси кривошипа в точке В.
mш.п = 0,275 mш
mш.к= 0,725 mш
Слайд 93. Масса кривошипа заменена двумя массами:
3.1 На оси кривошипа (mк);
3.2 На оси коренной шейки (mо).
Рис.2 приведение масс кривошипа
Слайд 10Следовательно, система сосредоточенных масс, динамически эквивалентная КШМ, состоит из:
1. Массы (mj
= mш.п + mп), сосредоточенной в точке А, имеющий возвратно-поступательное движение;
2. Массы (mR = mк + mш.к), сосредоточенной в точке В, имеющей вращательное движение.
2. Массы (mR = mк + mш.к), сосредоточенной в точке В, имеющей вращательное движение.
Слайд 12
Силы инерции
Силы инерции подразделяют на:
1.Сила инерции поступательно движущихся масс (Pj):
Pj = – mj . j = – mj . R . ω2 (cosϕ + λ cos2ϕ)
Расчеты Pj производятся для тех же положений кривошипа (углов φ) для которых определялись ΔРг и Рг.
2.Центробежная силы инерции вращающихся масс (КR):
Постоянна по величине (при ω=сonst), действует по радиусу кривошипа и направлена от оси коленчатого вала.
КR = – mR . R . ω2
Слайд 14Суммарные силы, действующие в КШМ Определяются алгебраическим сложением сил давления газов и
сил возвратно-поступательно движущихся масс:
Р = Рг + Рj
При расчете целесообразно использовать удельные силы (избыточное давление над поршнем + удельные силы инерции)
Р = ΔР + Рj
Суммарная сила Р направлена по оси цилиндра и приложена к оси поршневого пальца.
Слайд 15Сила N (нормальная сила) – действует перпендикулярно оси цилиндра и воспринимается
стенками цилиндра.
N = Р . tgβ
Сила N считается + , если создаваемый ею момент относительно оси к/в направлен противоположно направлению вращения вала.
N = Р . tgβ
Сила N считается + , если создаваемый ею момент относительно оси к/в направлен противоположно направлению вращения вала.
Слайд 16Сила S – действует вдоль шатуна.
S=P(1/cosφ)
Сила S считается +, если сжимает шатун, и – , если его растягивает.
От действия силы S возникают две составляющие:
1. Сила, направленная по радиусу кривошипа
Сила К считается + , если она сжимает щеки колена.
Слайд 172. Тангенциальная сила, направленная по касательной к окружности радиуса кривошипа Сила Т
+ , если направление создаваемого ею момента совпадает с направлением вращения коленчатого вала.
Точность расчетов и построения кривой силы Т проверяют по формуле:
где Тср – среднее значение тангенциальной силы за цикл.
Слайд 19Произведение силы Т на радиус кривошипа R называется крутящим моментом
одного цилиндра:
Мкр.ц. = Т.R
Методика построения кривой Мкр:
1.Определение крутящего момента одного цилиндра
Мкр.ц. = Т.R
2.Определение периода изменения крутящего момента
θ = 720/i
3.Суммирование значений крутящего момента осуществляется табличным методом через каждые 10° угла поворота к/в.
4.По данным строится кривая Мкр в масштабе Мм =10Нм в 1 мм.
Мкр.ц. = Т.R
Методика построения кривой Мкр:
1.Определение крутящего момента одного цилиндра
Мкр.ц. = Т.R
2.Определение периода изменения крутящего момента
θ = 720/i
3.Суммирование значений крутящего момента осуществляется табличным методом через каждые 10° угла поворота к/в.
4.По данным строится кривая Мкр в масштабе Мм =10Нм в 1 мм.
Слайд 20 Действительный эффективный крутящий момент :
Рис.3
Построение кривой крутящего
момента 4-х цилиндрового
четырехтактного двигателя
Построение кривой крутящего
момента 4-х цилиндрового
четырехтактного двигателя
Слайд 21Диаграмма износа шеек коленчатого вала
Диаграмма износа дает возможность определить места наибольших
и наименьших нагрузок и износов, что необходимо для правильного выбора масляных отверстий.
Методика построения диаграммы износа шеек к/в:
Строится на основании полярной диаграммы нагрузки на данную шейку.
1. Проводят окружность, соответствующая диаметру шейки;
2. Делят окружность на равное количество секторов (обычно 12);
3. Откладывают на каждом луче отрезки, в заданном масштабе, суммарные нагрузки и усилия, действующие на шейку, а концы отрезков соединяют плавной кривой, характеризующей износ шейки.
Методика построения диаграммы износа шеек к/в:
Строится на основании полярной диаграммы нагрузки на данную шейку.
1. Проводят окружность, соответствующая диаметру шейки;
2. Делят окружность на равное количество секторов (обычно 12);
3. Откладывают на каждом луче отрезки, в заданном масштабе, суммарные нагрузки и усилия, действующие на шейку, а концы отрезков соединяют плавной кривой, характеризующей износ шейки.
Слайд 23
Меньшее усилие на шейку соответствует в процессе впуска и выпуска, большее
при сжатии, горении и расширении.
Ось масляного отверстия выбирается в районе середины ненагруженного участка со смещением от центра в сторону противоположную максимальной нагрузкам.
Ось масляного отверстия выбирается в районе середины ненагруженного участка со смещением от центра в сторону противоположную максимальной нагрузкам.
Слайд 24Решение задач
Определить массу возвратно-поступательно движущихся частей КШМ Р4 бензинового двигателя с
диаметром цилиндра 94мм, радиусом кривошипа 46мм и длиной шатуна 152мм.
Слайд 25Уравновешивание ДВС
К неуравновешенным силам и моментам относятся:
Силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс
и центробежные силы инерции вращающихся масс КR;
Крутящий момент Мкр. и равный ему, но противоположно направленный опрокидывающий момент Мопр. = – Мкр, воспринимаемый опорами двигателя.
Двигатель считается полностью уравновешенным, если при установившемся режиме работы силы и моменты, действующие на его опоры, постоянны по величине и направлению.
Крутящий момент Мкр. и равный ему, но противоположно направленный опрокидывающий момент Мопр. = – Мкр, воспринимаемый опорами двигателя.
Двигатель считается полностью уравновешенным, если при установившемся режиме работы силы и моменты, действующие на его опоры, постоянны по величине и направлению.
Слайд 28Неуравновешенными силами являются:
Неуравновешенных моментов нет:
Для уравновешивания на продолжении
щек устанавливают два одинаковых противовеса, центры которых расположены на расстоянии ρ от оси к/в.
- не могут полностью уравновешиваться противовесами, для уравновешивания
необходимо устанавливать два противовеса на двух дополнительных валах, расположенных параллельно оси коленчатого вала и симметрично относительно оси цилиндров.
аналогично как
.
Слайд 30Порядок работы двигателя 1 – 2
Промежутки между вспышками 360°.
Неуравновешенных моментов
нет:
Равнодействующие сил приложены к середине коленчатого вала и равны:
ΣРj1 = 2mj·R·ω2·cos φ
ΣРj2 = 2 mj· R ·ω2·λ·cos2φ
ΣKR = 2mj· R ·ω2
Уравновешивание двухцилиндрового двигателя осуществляется с помощью дополнительных валов.
Слайд 32Порядок работы 1 – 2
Промежутки между вспышками чередуются через 180°
и 540°.
ΣРj1 – полностью уравновешиваются, т. е ΣРj1 =0
ΣРj2 – для первого и второго цилиндра равны и одинаково направлены.
ΣРj2 = 2 mj· R ·ω2·λ·cos2φ
Рj2 – уравновешивание можно добиться противове-сами, установленными на дополнительных валах.
,где а - расстояние между осями цилиндров
Центробежные силы инерции от 1 и 2 цилиндров взаимно уравновешиваются:
.
Слайд 34Порядок работы двигателя 1-2-4-3 или 1-3-4-2
Промежутки между вспышками равны 180°
Кривошипы расположены
под углом 180°
для всех цилиндров равны и направлены в одну сторону. Их равнодействующая:
можно уравновесить с помощью дополнительных валов.
Слайд 36Порядок работы двигателя 1-5-3-6-2-4
или 1-4-2-6-3-5
Промежутки между вспышками равны 120°
Кривошипы расположены под углом 120°
Шестицилиндровый рядный двигатель уравновешен полностью:
Промежутки между вспышками равны 120°
Кривошипы расположены под углом 120°
Шестицилиндровый рядный двигатель уравновешен полностью:
Слайд 37V-образный шестицилиндровый двигатель с углом развала цилиндров 90° и тремя спаренными
кривошипами под углом 120°
Слайд 38Порядок работы двигателя 1л-1п-2л-2п-3л-3п
Промежутки между вспышками чередуются через 90° и 150°
Кривошипы
расположены под углом 120°
Уравновешивание
осуществляется с
помощью противовесов, а
установкой
противовесов на двух дополнительных валах.
Слайд 39V-образный шестицилиндровый двигатель с углом развала цилиндров 60° и шестью кривошипами
под углом 60°
Слайд 40Порядок работы двигателя 1л-1п-2л-2п-3л-3п
Чередование вспышек равномерное через 120°
Уравновешивание
осуществляется с
помощью
противовесов, установленных на продолжение
двух щек коленчатого вала, а
путем
постановки противовесов на дополнительном валу,
вращающемся со скоростью 2ω.
Слайд 42Порядок работы двигателя 1-6-2-5-8-3-7-4
Промежутки между вспышками равны 90°
Коленчатый вал имеет
восемь кривошипов, которые расположены в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.
Двигатель полностью уравновешен:
Двигатель полностью уравновешен:
Слайд 44Порядок работы двигателя 1л-1п-4л-2л-2п-3л-3п-4п
Промежутки между вспышками равны 90°
Уравновешивание
- осуществляется с
помощью противовесов, установленных на продолжение
щек вала.
Слайд 45Равномерность крутящего момента и хода двигателя
Крутящий момент представляет собой периодическую функцию
угла поворота коленчатого вала.
Изменение крутящего момента обусловлено тремя факторами:
1. Постоянное изменение полезного усилия на шатунных шейках к/в во время рабочего цикла;
2. Особенности протекания рабочих процессов;
3. Кинематические свойства КШМ
Оценка степени равномерности крутящего момента осуществляется коэффициентом неравномерности:
Изменение крутящего момента обусловлено тремя факторами:
1. Постоянное изменение полезного усилия на шатунных шейках к/в во время рабочего цикла;
2. Особенности протекания рабочих процессов;
3. Кинематические свойства КШМ
Оценка степени равномерности крутящего момента осуществляется коэффициентом неравномерности:
Слайд 46Коэффициент неравномерности уменьшается с увеличением числа цилиндров.
В любой момент времени индикаторный
крутящий момент двигателя уравновешивается суммарным моментом сопротивления и моментом сил инерции всех движущихся масс.
где dω/dt – угловое ускорение к/в;
Jo – момент сил инерции всех движущихся масс.
Для установившегося режима работы:
Слайд 49Расчет маховика
Назначение – обеспечение равномерности хода двигателя и создание условий
для трогания машины с места.
Расчет маховика сводится к определению:
1. Момента инерции маховика (Jм);
2. Махового момента (mMD²ср);
4Jм = mMD²ср.
3. Максимальной окружной скорости (VM)
VM = π·DM·n/60
окружная скорость:
для чугунных маховиков VM 25-30 м/с
для стальных маховиков VM 40-45 м/с
