Радиус кривошипа — определение и расчет — определение, как вычислить

Мотор внутреннего сгорания и остальные конструкции, в их состав входит кривошип, отличаются очень большой сложностью. Рассматриваемый компонент конструкции отличается неограниченным количеством свойств, посреди которых отметим радиус. Для того чтобы понять рабочий принцип и остальные параметры детали необходимо рассмотреть кривошип детальнее.

Устройство КШМ

Схема обычного кривошипа предоставлена комбинированием самых разных компонентов, которые и предоставляют передачу с перенаправлением вращения. Они такие:

1. Шатун.
2. Цилиндр-поршневая группа.
3. Коленчатый вал.

Все данные детали размещены в двигателе в блоке цилиндров. Полезная КПД находится в большом диапазоне, может быть довольно большим. Анализируя чертеж необходимо уделять свое внимание тому, что все детали должны точно позиционироваться по отношению друг к другу.

Центральным элементом механизма очень часто становится поршень. Связывают это с тем, что в период движения поршня создается нужное давление. Характерностями назовем такие моменты:

1. Точность размеров очень высокая. В другом случае ДВС потеряет мощность или заклинит при эксплуатировании.
2. Во время изготовления используются легкие сплавы, благодаря чему увеличивается КПД.
3. Материал должен держать влияние внешней среды.
4. Радиус отвечает блоку цилиндров.

Для обеспечения необходимой степени герметизации на данной детали делают несколько проточек, назначение которых состоит в расположении герметизирующих колец.

Дополнительным центральным элементом можно назвать шатун. Его назначение состоит в связи поршня и коленчатого вала. Благодаря этому обеспечивается передача механического действия. Основными характерностями назовем следующее:

1. Шатун сделан в виде двутаврового изделия.
2. Шатун отличается очень высокой стойкостью к изгибу.
3. На концах, в основном, размещены головки для сцепления с поршнем и коленчатом валом.
4. Радиус варьирует в огромном диапазоне.

В месте непосредственного контакта шатуна с коленчатым валом находится шатунная шейка. Часть снизу сделана в разъемном виде, благодаря чему можно провести демонтаж.

Коленчатый вал

Ставится вал кривошипа в механизме для второго этапа изменения энергии. За счет данного компонента имеется возможность провести превращение поступательного движения поршня в возвратно-поступательное. Цена такого изделия очень большая, так как он обладает сложной геометрией. Радиус кривошипа также зависит от самых разных факторов. Характерности вала такие:

1. Существует два типа шеек: шатунные и коренные. Их назначение сильно разнится, как и форма. Соединение проходит особенным типом шеек.
2. Фиксация проходит с помощью специализированных крышек. Даже малейшее смещение будет причиной серьезного износа.
3. Для уменьшения степени трения ставятся подшипники. Выделяют очень большое количество различны вариантов выполнения подшипников, выбор проходит в зависимости от условий эксплуатации.
4. Шатунные шейки предназначаются для крепежа шатуна. Они имеют сравнительно малые размеры, повторяют форму шатуна.
5. Диаметр может варьировать в огромном диапазоне.

Во время изготовления данного компонента применяется сталь, отличающаяся большой стойкостью к нагреву и механическому действию.

У мотора также есть маховик, являющийся важным конструктивным элементом. Сред свойств отметим:

1. Уделяют внимание правильности фиксации. Он не должен прокручиваться, так как это будет причиной повреждения вала.
2. Во время изготовления применяется сталь с очень высокой стойкостью к большой температуре.
3. Обладает большим весом и размерами, при раскручивании обеспечиваются самые лучшие условия вращения коленчатого вала.
4. За счёт внушительного веса появляются большие проблемы при старте мотора, так как для его раскручивания требуется высокое усилие.
5. Увеличенный радиус также плохо отражается на массе изделия.

Маховик обязан иметь правильные размеры, так как даже небольшие отклонения приводят к большим последствиям. Он ставится для исполнения самых многообразных функций.

Блок и головка блока цилиндров

Все детали размещены в герметичном корпусе, который именуется блоком. Его габариты отличаются большой точностью, есть охлаждающий пояс. Для конструктивного облегчения и хорошего отвода тепла применяется алюминий.

Головка блока цилиндров накрывает весомую часть. Она дает возможность проводить обслуживание если понадобится. При ее изготовлении также используется металл с маленьким весом. Сверху присутствуют отверстия для подсоединения иных узлов, а еще отвода продуктов згорания.

Выбор отношения радиуса кривошипа к длине шатуна

Отношение радиуса кривошипа к длине шатуна л = R/L для современных автотракторных двигателей составляет 0,21…0,30, причем для быстроходных двигателей обычно применяются длинные шатуны (значения л малы), для тракторных — относительно короткие.

Следует учитывать, что с увеличением л повышается вероятность задевания шатуна за нижнюю кромку цилиндра, в связи с чем приходится выполнять вырезы в нижней части цилиндров; увеличивается давление на стенку цилиндра, повышаются потери мощности на трение и ускоряется изнашивание цилиндров и поршней; возрастают силы инерции второго порядка, что также способствует ускорению изнашивания деталей двигателя; уменьшается габаритная высота, масса шатуна и двигателя. Последнее является единственным преимуществом коротких шатунов.

Выбор размеров и числа цилиндров

Выбор размеров и числа цилиндров производится на основе следующих соображений.

Диапазон возможного изменения диаметра цилиндра можно определить, используя зависимость D = f(nн) для существующих моделей двигателей. Точки на графиках соответствуют реальным двигателям, степень концентрации точек указывает предпочтительность выбора размеров цилиндра при заданной частоте вращения. Верхние границы заштрихованной области относятся к короткоходным (S/D = 0,8…0,9), а нижние — к длинноходным (S/D = 1,1…1,2) двигателям. При известных типах двигателя и частоте вращения можно определить диапазон предпочтительных диаметров цилиндра. Назначив стандартный D (в мм, округленный на 0 или 5 — для дизелей или до ближайшего четного числа — для карбюраторных двигателей), по соответствующему соотношению S/D определяют ход поршня S и ориентировочно среднюю скорость поршня.

Из исходных данных . Принимаем D=140 мм. По соотношению 1,08 определяем ход поршня S (расстояние по оси цилиндра между мёртвыми точками) и ориентировочно среднюю скорость поршня.

Среднюю скорость поршня определяем по формуле:

(1.1)

Следует помнить, что Сn является показателем тепловой напряжённости и динамической нагруженности деталей двигателя и существенное её повышение.

По заданным номинальной мощности , частоте вращения коленчатого вала , оценённым размером цилиндра определяем их число .

Число цилиндров в свою очередь определяется уровнем форсирования двигателя по мощности, т. е. литровой мощностью.

Для определения литровой мощности целесообразно использовать графики Nел=f(D) (рисунок 1.2) . Согласно графику пределы литровой мощности находятся в интервале .

Устанавливаем цилиндровую мощность:

Рабочий объём цилиндра, это объём цилиндра, освобождаемый поршнем при перемещении от в.м.т. к н.м.т.

Значение D и S — принимаем в дм.

Требуемое число цилиндров определяем по формуле:

(1.3)

Полученное значение округляем до ближайшего целого числа, однако желательно исключить значения . Принимаем .

Необходимо уточнить значение литровой мощности по формуле:

(1.4)

Какими параметрами устанавливается ход поршня

Выделяют достаточно очень много самых разных признаков, по которой проходит обозначение хода поршня. Среди свойств отметим:

1. Радиус кривошипа.
2. Скорость вращения кривошипа.

Мотор работает в несколько тактов, благодаря чему обеспечивается сгорания топлива и отвод продуктов згорания. Ход устройства также устанавливается 2-мя мертвыми точками.

Определение радиуса кривошипа и длины шатуна

Радиус кривошипа (при отсчете из удаленного положения) определяется по зависимости

,

где — путь, необходимый для выполнения технологической операции; — коэффициент кривошипного механизма, , где — длина шатуна.

Коэффициенты для прессов различного технологического назначения рекомендуется принимать:

— листоштамповочные универсальные прессы с нормальным ходом;

Длина хода ползуна пресса определяется по зависимости

,

и округляется в большую сторону по ГОСТ 6636-84 “Нормальные линейные размеры”. Затем уточняется радиус кривошипа и длина шатуна по зависимостям:

, .

Полученная длина шатуна округляется в большую сторону по ГОСТ 6636-84, а затем уточняется коэффициент длины шатуна .

Как определить радиус кривошипа

Вышеприведенная информация указывает на то, что радиус кривошипа является основным параметром, который рассматривается при обслуживании и в остальных случаях. Устанавливается данный показатель расстоянием между осевой линией вращения коленчатого вала и осевой лини шатунной шейки.

Необходимо учесть, что с изменяемым радиусом кривошипа встречается сравнительно небольшое количество разных устройств. Такой параметр в большинстве случаев определяет мягкий ход, а еще иные моменты.

Напоследок напомним, что во время изготовления кривошипа применяется сталь, которая прошла дополнительную термообработку и другое улучшение. Собственными силами сделать его почти что не может быть так, что связано очень точно размеров и сложностью обработки материала.

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Определение номинальной силы пресса

Номинальное усилие без учета сил трения и с учетом сил трения рассчитываются соответственно по зависимостям

;

;

где — приведенное плечо сил трения кривошипно-шатунного механизма, мм

;

На рисунке 2 приведен нагрузочный график

Рисунок 2- Нагрузочный график

На рисунке 4 приведен график зависимости крутящего момента от угла поворота кривошипа

Рисунок 3-График зависимости крутящего момента от угла поворота кривошипа

ОПЕРАЦИЯ — ГИБКА c ВЫРУБКОЙ

номинальное усилие пресса, — 3150.000

ход ползуна, — 200.000

коэффициент дезаксиальности — 0.000

коэффициент длины шатуна — 0.100

диаметр вала в опорах, — 230.000

коэффициент трения — 0.030

——-T—-T————T———T———¬

¦ ХОД, мм ¦ УГОЛ, гр. ¦ Мкр, кН*м ¦ ПРИВЕДЕННОЕ¦ УСИЛИЕ, кН ¦

¦ ¦ ¦ ¦ ПЛЕЧО, мм ¦ ¦

———+——+——-+———-+——+

¦ 34.677 ¦ 47.149 ¦ 0.000¦ 86.404 ¦ 0.000¦

¦ 28.542 ¦ 42.490 ¦ 50.826¦ 80.677 ¦ 630.000¦

¦ 19.217 ¦ 34.524 ¦ 70.116¦ 69.559 ¦ 1008.000¦

¦ 3.135 ¦ 13.722 ¦ 21.642¦ 34.353 ¦ 630.000¦

¦ 0.000 ¦ -0.000 ¦ 26.299¦ 8.349 ¦ 3150.000¦

¦ 0.000 ¦ -4.353 ¦ 27.957¦ 16.694 ¦ 1674.736¦

L—-+——+—-+——+——-

РАБОТА ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ,

(график Усилие-Путь) — 25308.52

РАСХОД ЭНЕРГИИ НА СОВЕРШЕНИЕ ПРЕССОМ РАБОЧЕГО ХОДА,

( по графику крутящих моментов) — 35130.94

Номинальный угол, — 34.00000

Номинальный крутящий момент, — 216.70609

Номинальное плечо крутящего момента, — 68.79558

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...