Силы, действующие на шатунные шейки коленчатого вала V-образного двигателя

<4 567 8 9 10 >

При определении результирующих сил, действующих на шатунную шейку V-образного двигателя, необходимо учитывать конструктивное выполнение соединения шатунов с коленчатым валом. Для V-образных двигателей с сочлененными шатунами результирующую силу R_ш.ш _∑, действующую на шатунную шейку, определяют геометрическим сложением суммарных сил Т_∑ и Р_к∑, передающихся от левого и правого шатунов:

. (4.22)

Силы Т_∑ и Р_к∑ определяют табличным способом с учётом порядка работы двигателя

Т_∑= Т_л + Т_п; (4.23) Р_к∑ = Р_к.л+ Р_к.п= К_л + К_{R ш.л}+ К_п + К_{R ш.п}= К_∑ + К_R _ш∑. (4.24)

Для V-образных двигателей с одинаковыми шатунами, расположенными рядом на одной шейке, результирующе силы R_ш.ш.ли R_ш.ш.л, действующие на соответствующие участки шатунной шейки, определяются раздельно также, как и для однорядного двигателя. Однако для приближенного определения результирующей силы R_к∑ действующей на колено вала, подсчитывают условную силу R_ш.ш∑, действующую на шатунную шейку сдвоенного кривошипного механизма. В этом случае:

R_к∑ = R_ш.ш∑ + K_R_к. (4.25).

Значения сил Т и Р_к заносим в табл. 4.3.

Таблица 4.3

Силы действующие на шатунную шейку коленвала

φ	Т,кН	К,кН	Р_к,кН	R_ш.ш,кН	φ	Т,кН	К,кН	Р_к,кН	R_ш.ш,кН
	0,000	-15,351	-23,331	23,331		19,013	84,446	76,466	78,794
	-3,295	-14,606	-22,586	22,825		34,598	73,236	65,256	73,860
	-5,916	-12,536	-20,516	21,352		29,101	37,577	29,597	41,507
	-7,395	-9,547	-17,527	19,023		21,940	18,442	10,462	24,307
	-7,466	-6,273	-14,253	16,090		16,779	7,976	-0,004	16,779
	-6,191	-2,938	-10,918	12,551		13,862	4,121	-3,859	14,389
	-3,917	-1,163	-9,143	9,947		12,628	1,204	-6,776	14,331
	-1,122	-0,102	-8,082	8,160		12,301	-1,132	-9,112	15,308
	1,673	-0,153	-8,133	8,303		12,271	-3,407	-11,387	16,740
	4,009	-1,112	-9,092	9,937		11,914	-5,630	-13,610	18,088
	5,610	-2,652	-10,632	12,021		11,251	-7,742	-15,722	19,333
	6,385	-4,396	-12,376	13,926		10,149	-9,608	-17,588	20,306
	6,416	-6,069	-14,049	15,445		8,690	-11,067	-19,047	20,936
	5,855	-7,466	-15,446	16,518		6,824	-11,801	-19,781	20,925
	4,906	-8,486	-16,466	17,181		4,916	-12,016	-19,996	20,591
	3,743	-9,160	-17,140	17,544		3,264	-12,413	-20,393	20,653
	2,509	-9,537	-17,517	17,696		1,561	-12,169	-20,149	20,209
	1,244	-9,731	-17,711	17,755		0,000	-11,516	-19,496	19,496
	0,000	-9,782	-17,762	17,762		-1,397	-10,945	-18,925	18,976
	-1,244	-9,731	-17,711	17,755		-2,764	-10,526	-18,506	18,711
	-2,509	-9,537	-17,517	17,696		-4,060	-9,914	-17,894	18,349
	-3,784	-9,251	-17,231	17,642		-5,110	-8,843	-16,823	17,582
	-5,008	-8,660	-16,640	17,377		-5,987	-7,630	-15,610	16,719
	-6,049	-7,711	-15,691	16,817		-6,416	-6,069	-14,049	15,445
	-6,793	-6,436	-14,416	15,936		-6,385	-4,396	-12,376	13,926
	-7,079	-4,876	-12,856	14,676		-5,610	-2,652	-10,632	12,021
	-6,661	-3,152	-11,132	12,973		-4,009	-1,112	-9,092	9,937
	-5,641	-1,571	-9,551	11,092		-1,673	-0,153	-8,133	8,303
	-4,202	-0,388	-8,368	9,364		1,122	-0,102	-8,082	8,160
	-2,550	0,245	-7,735	8,144		3,917	-1,163	-9,143	9,947
	-1,306	0,388	-7,592	7,704		6,191	-2,938	-10,918	12,551
	-2,754	2,315	-5,665	6,299		7,466	-6,273	-14,253	16,090
	-6,161	7,956	-0,024	6,161		7,395	-9,547	-17,527	19,023
	-9,741	20,624	12,644	15,961		5,916	-12,536	-20,516	21,352
	-7,568	33,619	25,639	26,733		3,295	-14,606	-22,586	22,825
	0,000	54,417	46,437	46,437		0,000	-15,351	-23,331	23,331

Значения силы R_ш.ш для различных φ, снятые с полярной диаграммы см. рис. 4.5., так же заносятся в табл. 4.3. и по ним строят диаграмму R_ш.ш в прямоугольных координатах рис. 4.6.

Рис. 4.5. Полярная диаграмма сил действующих на шатунную шейку

Рис. 4.6. Диаграмма нагрузки на шатунную шейку дизеля в прямоугольных координатах

По развернутой диаграмме R_ш.ш определяют:

R_ш.ш.ср = 18,416 кН; R_ш.ш._max = 78,794 кН; R_ш.ш._min = 6,161 кН.

По полярной диаграмме (рис. 4.6) строят диаграмму износа шатунной шейки рис. 4.7. Сумму сил R_ш.ш._i, действующих по каждому лучу диаграммы износа, определяют с помощью табл. 4.4.

Таблица 4.4

Значения R_ш.ш._i, кН для лучей от 1 до 12

R_ш_._ш_i
R_ш_._ш₀	23,33	23,33	23,33								23,33	23,33
R_ш_._ш₃₀	19,02	19,02	19,02									19,02
R_ш_._ш₆₀	9,95	9,95	9,95									9,95
R_ш_._ш₉₀	9,94	9,94									9,94	9,94
R_{ш.ш 120}	15,45	15,45									15,45	15,45
R_{ш.ш 150}	17,54	17,54									17,54	17,54
R_{ш.ш 180}	17,76	17,76	17,76								17,76	17,76
R_{ш.ш 210}	17,64	17,64	17,64									17,64
R_{ш.ш 240}	15,94	15,94	15,94	15,94								15,94
R_{ш.ш 270}	11,09	11,09	11,09	11,09
R_{ш.ш 300}	7,70	7,70	7,70									7,70
R_{ш.ш 330}		6,16	6,16	6,16	6,16	6,16
R_{ш.ш 360}					46,44	46,44	46,44	46,44	46,44
R_{ш.ш 390}							41,51	41,51	41,51	41,51
R_{ш.ш 420}									14,39	14,39	14,39	14,39
R_{ш.ш 450}										16,74	16,74	16,74
R_{ш.ш 480}										20,31	20,31	20,31
R_{ш.ш 510}	20,59	20,59									20,59	20,59
R_{ш.ш 540}	19,50	19,50	19,50								19,50	19,50
R_{ш.ш 570}	18,35	18,35	18,35									18,35
R_{ш.ш 600}	15,45	15,45	15,45	15,45								15,45
R_{ш.ш 630}	9,94	9,94	9,94	9,94								9,94
R_{ш.ш 660}	9,95	9,95									9,95	9,95
R_{ш.ш 690}	19,02	19,02									19,02	19,02
SR_ш_._ш_i	278,16	284,32	191,83	58,58	52,6	52,60	87,95	87,95	102,34	92,95	204,52	318,51