Определение сил инерции

Для определения инерционных сил, которые возникают при работе двигателя, необходимо определить массу движущихся деталей. Для расчетов обычно используют массы деталей, приведенные к площади поршня. Приведенную массу деталей выбирают на основе данных по аналогичным деталям подобных двигателей.

В нашем случае примем удельную массу поршня =260 кг/м², удельную массу шатуна =300 кг/м², а удельную массу неуравновешенных частей одного колена вала без противовесов =320 кг/м².

На основе принятых данных определим значение инерционных сил, действующих на поршневой палец:

,

где – удельная масса деталей КШМ, совершающих возвратно-поступательные движения при работе двигателя, кг/м².

Тогда, изменение инерционных сил в зависимости от угла поворота коленчатого вала двигателя пропорционально ускорению поршня.

Из графика изменения ускорения поршня видно, что его числовое значение изменяется в пределах от 0 до 180 град. поворота коленчатого вала. Следовательно, изменение силы инерции в течение рабочего цикла достаточно определить только в этом интервале.

Разобьем данный интервал с шагом 30 град, и определим значения инерционной силы в этих точках:

· при φ =0º (точка 0):

МПа;

· при φ =30º (точка 1):

МПа;

· при φ =60º (точка 2):

МПа;

· при φ =90º (точка 3):

МПа;

· при φ =120º (точка 4):

МПа;

· при φ =150º (точка 5):

МПа;

· при φ =180º (точка 6):

МПа.

Значения инерционной силы симметричны относительно угла 180 град. Остальные значения инерционной силы представлены в таблице 2.

Центробежная сила инерции вращающихся масс одного шатуна определяется по формуле:

кН,

где – масса шатуна, сосредоточенная на оси кривошипа, кг.

Центробежная сила инерции вращающихся масс кривошипа определим по формуле:

кН,

где – масса неуравновешенных частей одного колена вала без противовесов, кг. Центробежная сила инерции вращающихся масс, действующая на кривошип равна сумме центробежных сил инерции:

кН.