Pikap24.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое динамический момент двигателя

Устройство системы питания автомобиля

Динамический расчёт кривошипно-шатунного механизма заключается в определении суммарных сил и моментов, возникающих от давления газов и от сил инерции. По этим силам производятся расчёты основных деталей на прочность и износ, а также определение неравномерности крутящего момента и степени неравномерности хода двигателя. Во время работы двигателя на детали кривошипно-шатунного механизма действуют: силы от давления газов в цилиндре; силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс; центробежные силы; силы от давления на поршень со стороны картера и силы тяжести. В течение каждого рабочего цикла силы, действующие в кривошипно-шатун­ном механизме, непрерывно изменяются по величине и направлению. Поэтому для определения характера изменения этих сил по углу поворота коленчатого вала их величины определяют для ряда отдельных положений вала.

Исходные данные для динамического расчёта двигателя:

Диаметр цилиндра D = 0,12 м.

Ход поршня S = 0,14 м.

Длина шатуна L = 0,25 м.

Частота вращения коленчатого вала двигателя n = 1500 мин -1 .

Масса поршневого комплекта mП. = 3,1 кг.

Масса шатуна в сборе mL. = 4,3 кг.

Безразмерная координата центра масс шатуна LB/L = 0,32.

Наружный диаметр шатунной шейки d = 0,078 м.

Диаметр полости в шатунной шейке d1 = 0,031 м.

Длина шатунной шейки с = 0,051 м.

Плотность материала коленчатого вала ρ = 7,8∙10 3 .

Ширина щеки h = 0,15 м.

Высота щеки Н = 0,175 м.

Безразмерная координата центра масс щеки ХЩ./R = 0,5.

Толщина противовеса b = 0,0285 м.

Вспомогательные расчёты двигателя

Площадь поршня, м 2

Радиус кривошипа, м

Угловая частота вращения коленчатого вала, с -1

Прямолинейно движущаяся масса в цилиндре двигателя, кг

Вращающаяся масса шатуна в отсеке двигателя, кг

Масса шатунной шейки, приведенная к её оси, кг

Масса щеки, приведенная к оси шатунной шейки, кг

Приведенная масса кривошипа, кг

Вращающаяся масса в отсеке двигателя, кг

Сила инерции вращающейся массы, кН

Расчёт сил и крутящего момента в отсеке двигателя

Сила давления газов, кН

где р – текущее значение давления газов в цилиндре, МПа.
Значение р выбирается для текущего значения угла поворота кривошипа
из расчёта рабочего процесса (табл. А.1).

Ускорение прямолинейно движущейся массы, м/с 2

где α – угол поворота кривошипа, градусы.

Сила инерции прямолинейно движущейся массы, кН

Суммарная сила, действующая в точке сочленения поршня с шатуном, кН

Нормальная сила, передаваемая поршнем на стенку цилиндра, кН

где β – угол отклонения шатуна от вертикали, градусы

Сила, передаваемая по шатуну на кривошип, кН

Радиальная составляющая силы QA на кривошипе, кН

Полная радиальная сила в отсеке, кН

Тангенциальная составляющая силы QA на кривошипе, кН

Крутящий момент на кривошипе, кН∙м

Расчёт сил и крутящего момента в отсеке двигателя на интервале углов поворота кривошипа от нуля до 710º с шагом Δα = 10º приведен в таблице 4.1. На рисунках 4.1 и 4.2 изображены графики зависимостей рассчитанных сил от угла поворота кривошипа. Для наглядности, зависимости крутящего момента на кривошипе и общего крутящего момента, рассчитываемого ниже, от угла поворота кривошипа, изображены на одном графике (рис. 4.3).

Расчёт крутящих моментов, передаваемых коренными шейками

Чтобы результаты расчёта были максимально наглядными, необходимо предварительно пронумеровать элементы коленчатого вала. Будем нумеровать кривошипы начиная от носка коленчатого вала одним числом. Коренные шейки будут соответственно нумероваться двумя числами, обозначающими номера кривошипов, с которыми соседствует данная коренная шейка. С носка коленчатого вала происходит отбор мощности для привода вспомогательных агрегатов двигателя и генератора. В общем случае, крутящий момент, возникающий при этом, необходимо учитывать в расчётах. Однако в данном случае, так как двигатель предназначен для установки с генератором, этот крутящий момент будет составлять менее 5 % от индикаторного момента на валу двигателя. Поэтому в дальнейших расчётах крутящий момент на носке коленчатого вала не учитываем.

Читать еще:  Что такое дтв на двигателе

Крутящий момент М1,2 на коренной шейке 1,2 равен моменту М1, создаваемому на первом кривошипе. Крутящие моменты на каждой последующей коренной шейке складываются из момента на предыдущей коренной шейке и момента на предыдущем кривошипе. То есть, М2,3 = М1,22; М3,4 = М2,3 + М3 и так далее. Крутящий момент на последней коренной шейке равен общему крутящему моменту МКр., создаваемому двигателем.

Крутящий момент, создаваемый на данном кривошипе, зависит от угла поворота кривошипа. При заданном порядке работы цилиндров двигателя (1-3-4-2), каждый последующий цилиндр из порядка работы цилиндров будет отставать от предыдущего на 180º. Принимаем, что угол поворота первого кривошипа равен нулю (для четырёхтактного двигателя это всё равно, что 720º, так как весь его цикл длится два оборота коленчатого вала). Значения крутящегомомента при известном угле поворота кривошипа выбираются из таблицы 4.1.

Все полученные величины крутящих моментов на любом кривошипе для углов поворота кривошипа от нуля до 710º с шагом Δα = 10ºсведены в таблицу 4.2. По рассчитанным значениям строится график зависимости общего крутящего момента, создаваемого двигателем, от угла поворота коленчатого вала, представленный на рисунке 4.3. На этом графике также нанесена величина среднего крутящего момента МКр.Ср., определяемая как среднее арифметическое значений крутящего момента на всём интервале углов поворота коленчатого вала.

Расчёт нагрузок на шатунные шейки и подшипники

В однорядном двигателе шатунная шейка нагружена силой QA, передаваемой по шатуну, и силой инерции PB.L. вращающейся массы шатуна. Для удобства расчётов, силу QA заменяют двумя силами – ZA, направленной к центру вращения кривошипа, и TA, направленной под углом
90º к ZA в сторону вращения кривошипа (рис. 4.4).Шатунный подшипник нагружен реакциями шатунной шейки (рис. 4.5).

При расчёте нагрузки на шатунную шейку, КШ., используют систему коодинат ZШ. – ТШ., вращающуюся вместе с коленчатым валом. А составляющие реакции при расчёте нагрузки на подшипник, RШ., определяют в системе координат RZ.Ш. – RТ.Ш., жёстко связанной с шатуном (см. рис. 4.5).

Радиальная составляющая нагрузки на шатунную шейку, кН

Тангенциальная составляющая нагрузки на шатунную шейку, кН

Полная нагрузка на шатунную шейку, кН

Полученные значения нагрузок ZШ. и ТШ. можно использовать для определения нагрузок на шатунный подшипник. Составляющие нагрузок, кН

Полная нагрузка на шатунный подшипник, кН

Значения ZA и ТА при заданном угле поворота кривошипа выбирают из таблицы .

1. Все расчёты по пункту .5 для углов поворота кривошипа от нуля до 710º с шагом Δα = 10º представлены в таблице .3.

Также по результатам данного расчёта построены годографы нагрузок на шатунную шейку и шатунный подшипник. Они изображены соответственно на рисунках 6. и 7.

Оценка неравномерности вращения коленчатого вала

Избыточная работа суммарного крутящего момента двигателя определяется как площадь наибольшей фигуры, образованного кривыми общего крутящего момента двигателя, МКр., и среднего крутящего момента, МКр.Ср. (рис. 4.3), с учётом масштаба графика. Она равна Lизб = 94,5 кН∙м.

Момент инерции вращающихся масс кривошипно-шатунного механизма в одном отсеке

Читать еще:  Eco двигатель что это

где ZП – число противовесов, приходящихся в среднем на один кривошип.

Момент инерции обода маховика

где — плотность материала маховика, кг/м 3 ;

b – ширина маховика, м;

r2 – внешний радиус обода маховика, м;

r1 – внутренний радиус обода маховика, м.

Момент инерции ступицы маховика

где b1 – ширина ступицы маховика, м;

r – радиус ступицы маховика.

Момент инерции маховика

Момент инерции вращающихся масс кривошипно-шатунного механизма

Степень неравномерности вращения коленчатого вала

Неравномерность вращения коленчатого вала должна составлять для дизель-генератора

Усовершенствованная обработка и организация данных

После завершения испытаний оператор может сохранить полученные результаты по каждому электродвигателю в отдельности. Такое разделение позволяет улучшить техническое обслуживание, поскольку оператор получает простой доступ к информации и возможность анализировать данные. Результаты тестирования сохраняются в стандартных форматах реляционных баз данных программы MS Access. Главная консоль печати позволяет быстро подготавливать отчеты.

Программное обеспечение позволяет пользователю создавать базы данных для организации собранной информации в соответствии с заданными спецификациями. Такой подход упрощает передачу данных благодаря комплексной обработке информации.

Компонентный привод ACS50, 0,18 кВт. 2,2 кВт

Компонентный привод (преобразователь частоты) разработан специально для применения в технологических установках и линиях небольшой мощности, где критичными параметрами являются габаритные размеры и стоимость оборудования. Несмотря на небольшую мощность и компактные размеры, привод ACS50 содержит все необходимые параметры для управления и защиты электродвигателя.

Данная модель является оптимальным выбором для производителей упаковочного, этикеточного, дозирующего оборудования, которое требует плавного регулирования скорости технологического процесса, но в тоже время предъявляет высокие требования к габаритам и стоимости оборудования.

Что есть компенсация динамического момента моталки

Что есть компенсация динамического момента моталки

Сообщение andsys » 12 май 2017, 22:26

Добрый день! Во всех литературных источниках пишут, что при разгоне динамический момент растёт, а при торможении снижается. Поэтому для сохранения натяжения в этих режимах требуется компенсировать динамический момент.
То ли лыжи не едут, то ли я «куку».
Как можно компенсировать динамический момент, если при этом привод «никуда не поедет», т.е. не будет разгоняться. То, за счёт чего он должен был разгоняться, т.е. динамический момент, скомпенсировано.

Помогите разобраться, о чём речь вообще.

Что есть компенсация динамического момента моталки

Сообщение Ryzhij » 12 май 2017, 23:46

Что есть компенсация динамического момента моталки

Сообщение andsys » 13 май 2017, 11:26

Что есть компенсация динамического момента моталки

Сообщение Михайло » 13 май 2017, 21:10

Что есть компенсация динамического момента моталки

Сообщение Михайло » 13 май 2017, 21:24

Что есть компенсация динамического момента моталки

Сообщение andsys » 13 май 2017, 21:27

Что есть компенсация динамического момента моталки

Сообщение andsys » 13 май 2017, 21:29

Что есть компенсация динамического момента моталки

Сообщение andsys » 13 май 2017, 21:32

Что есть компенсация динамического момента моталки

Сообщение Михайло » 14 май 2017, 05:27

(M = M_д + M_н) ,
где (M) — момент на валу двигателя, (M_д) — динамический момент, (M_н) — момент натяжения.

До введения компенсации динамического момента имеем (M = const) .
Но требуется компенсировать динамический момент так, чтобы натяжение (M_н = M — M_д) было постоянным. Речь идет не о компенсации динамического момента буквально, а наоборот мы увеличиваем постоянный момент двигателя на переменную величину (M_д^*) так, что в итоге получится желаемое (M_н = (M + M_д^*) — M_д = M + (M_д^*-M_д) approx M = const) .
Если угодно, то буквально надо понимать так: мы сделали компенсацию [потери момента на величину] динамического момента.

Читать еще:  V10 двигатель у каких машин

Что есть компенсация динамического момента моталки

Сообщение andsys » 14 май 2017, 08:58

Что есть компенсация динамического момента моталки

Сообщение Михайло » 14 май 2017, 16:09

Погоди. Давай так, чтобы ты не путался.
1. Привод моталки поддерживает постоянный момент M=const. Соответственно на входе системы управления имеется задание Mзад = const.
2. Такой привод плохо работает, т.к. натяжение плавает из-за динамического момента. Нужно компенсировать динамический момент. Мы добавляем к Mзад величину динамического момента, получаем общее задание момента Mзад*=Mзад+Mдин*. Теперь натяжение будет постоянным.
3. Динамический момент никуда не девался — не компенсировался и не удвоился, мы просто увеличили Mзад.
4. Теперь возникает вполне закономерный вопрос: а как это железка (силовая часть) решила, что из общего момента M нужно взять Mдин и потратить на ускорение? Ответ в абзаце ниже.

Секрет заключается в том, что один привод никогда не может регулировать сразу две величины — момент и скорость. Привод регулирует либо момент, либо скорость. А вот два привода (групповой привод, с механической связью) могут регулировать две величины одновременно: один регулирует скорость, другой — момент. Привод моталки регулирует момент (натяжение), значит есть другой привод, который регулирует скорость — именно он определяет, как будет ускоряться или тормозиться барабан. Именно он и командует натяжному приводу «добавь динамический момент!» и натяжной привод добавляет. В задание по моменту. Так оба привода синхронно ускоряются/тормозятся.

Что есть компенсация динамического момента моталки

Сообщение andsys » 14 май 2017, 19:55

Михайло. Помоему, меня сбила с толку кривая формулировка «компенсация динамического момента». С другой стороны, в процессе разгона, подчёркиваю, именно разгона, момент увеличивается на величину динамического. Т.е. Мразг=Мнат+Мдин => Т=Тз+Тдин. Момент, это у нас что то вроде силы, но которая вращается по окружности. Значит, в разгоне натяжение увеличится засчёт дополнительной силы, создаваемой разгонным (а не тормозным, который бы натяжение уменьшил) динамическим моментом. Следовательно, для Т=const нужно Мразг=(Мнагр-Мдин)+Мдин.Не прибавить момент, а отнять его.

Т.к. «динамический момент никуда не девался», то момент, создаваемый для натяжения, при разгоне необходимо уменьшить, чтобы сохранить натяжение, а не увеличить.

Как увеличить

Нарастить момент силы двигателя внутреннего сгорания можно при помощи современных технологий:

  1. Механический наддув обеспечивает усиление подачи воздуха, начиная с самых низких оборотов при помощи компрессора, который использует мощность мотора.
  2. Турбонаддув используется чаще, газокомпрессорная турбина подаёт воздух за счёт отработанной газовой смеси, повышая коэффициент полезного действия ДВС.
  3. Трансформация газораспределительных ступеней увеличивает тяговый потенциал двигателя, направляя его в промежуток «правильных» оборотов.
  4. Изменение уровня сжатия, например, за счёт подвижной головки блока. обеспечивает крутящий момент, то есть разбег автомобиля на самых низких оборотах.
  5. Применение качественных обслуживающих материалов: топлива, масла, свечей, фильтров (относится к бюджетным способам).

Видео: крутящий момент двигателя

Назначение крутящего момента в двигателе – улучшение тяговых способностей машины, обеспечение быстрого разгона на низких оборотах, экономия времени и топлива.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector