Механические характеристики машин

 

Внешние силы могут быть постоянными, например: силы тяжести, силы сопротивления резанию металла и др. Внешние силы также могут зависеть от положения звена, от скорости движения звена, от времени. Определение величины внешней силы возможно только в том случае, если задана ее характеристика. Покажем на примере механизма четырехтактного двигателя внутреннего сгорания (рисунок 3.1.).

Закон изменения давления газа РГ в цилиндре задается индикаторной диаграммой, т.е. зависимостью давления газа от перемещения поршня S

PГ =¦ (S).

Полный цикл работы двигателя заканчивается в течение двух оборотов кривошипа. За первую половину оборота происходит расширение горючей смеси – участок ab (рисунок 3.1), за вторую половину первого оборота – ее выхлоп (bc). Далее происходит всасывание горючей смеси (cd) и ее сжатие (dеa). Каждая из этих фаз отмечена на индикаторной диаграмме, на которой нанесены соответствующие кривые изменения давления газа в цилиндре.

 

Рисунок 3.1, а - Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания

и его индикаторная диаграмма

 

При расчете давления газа на поршень обычно принимают избыточное давление при всасывании и выхлопе равным атмосферному, т.е. ри = 98066,5 Па. При сжатии и расширении для каждого положения поршня избыточное давление будет определяться по формуле:

риi = уi pmax или риi = уi μp, (3.1)

где уi - соответствующая ордината, замеренная на индикаторной диаграмме, pmax - максимальное индикаторное давление (обычно задается), μp - масштабный коэффициент индикаторной диаграммы.

Тогда силы давления газов на поршень будут равны:

РГ = риi π d2 / 4, (3.2)

где d - диаметр цилиндра (поршня) в м.

Силы давления газов на поршень, как известно, являются движущими силами. Поэтому, определив их, можно найти приведенный момент:

Мпрдв.с.= РГ υB cosα /ω1 =(Нм) (3.3)

и мощность двигателя

N = Мпрдв.с. ω1 = (Вт), (3.4)

где υВ - скорость поршня В, к которому приложена сила РГ, α - угол между направлением силы и вектором скорости, ω1 - угловая скорость ведущего звена.

Данная методика распространяется на любой тепловой поршневой двигатель или компрессор, в которых давление на поршень задано в функции перемещения и приведенный момент от сил сопротивления является величиной постоянной ( ). Но существуют механизмы, например, механизм пресса, у которых является величиной переменной. Тогда механическая характеристика будет иметь вид, показанный на рисунке 3.1, б.

 

Рисунок 3.1, б – Механическая характеристика пресса

 

Сила полезных сопротивлений РПС задана также в функции перемещения ползуна S (PПС =¦ (S)).

 








Дата добавления: 2015-10-19; просмотров: 718;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.008 сек.