Сила K’, действующая вдоль шатуна, воздействует на него и далее передается кривошипу. Она считается положительной, если сжимает шатун, и отрицательной, если его растягивает:
, кН
Величина угла β зависит от угла поворота коленчатого вала α и величины λ.
От действия силы K’ на шатунную шейку возникают две составляющие силы:
сила, направленная по радиусу кривошипа:
, кH
и тангенциальная сила, направленная по касательной к окружности радиуса кривошипа:
, кH
Сила Z считается положительной, если она сжимает щеки колена.
Сила Т принимается положительной, если направление создаваемого ею момента совпадает с направлением вращения коленчатого вала. Правила знаков для сил N, K’, T и Z показано на (рис. 6.6).
Перенеся силы Z и T к оси вращения коленчатого вала, мы получим пару сил с моментом:
М= Т.R, кН.м
и силу K’, загружающую коренные опоры коленчатого вала.
Для построения кривой суммарного крутящего момента M двигателя графически суммируют кривые моментов каждого цилиндра, сдвигая одну кривую относительно другой на угол поворота кривошипа между вспышками. Так как величина и характер изменения крутящего момента по углу поворота коленчатого вала всех цилиндров двигателя одинаковы и отличаются лишь угловыми интервалами, равными угловым интервалам между вспышками в отдельных цилиндрах, то для подсчета суммарного крутящего момента двигателя достаточно иметь кривую крутящего момента одного цилиндра.
Результаты расчета крутящего момента сведены в таблицу 6.2.
Таблица 6.2
α0 |
Pг, кН |
Pj, кН |
PC, кН |
N, кН |
K’, кН |
Z, кН |
T, кН |
МКР, кН∙м |
0 |
1,252 |
-18,033 |
-18,009 |
0 |
-18,009 |
-18,009 |
0 |
1,250 |
10 |
1,163 |
-17,626 |
-17,689 |
-0,605 |
-17,700 |
-17,316 |
-3,667 |
1,156 |
20 |
1,130 |
-16,431 |
-16,528 |
-1,115 |
-16,565 |
-15,150 |
-6,700 |
0,935 |
30 |
1,135 |
-14,532 |
-14,625 |
-1,446 |
-14,696 |
-11,943 |
-8,564 |
0,388 |
40 |
1,135 |
-12,058 |
-12,151 |
-1,549 |
-12,249 |
-8,312 |
-8,997 |
0,219 |
50 |
1,135 |
-9,171 |
-9,264 |
-1,412 |
-9,371 |
-4,873 |
-8,004 |
1,576 |
60 |
1,135 |
-6,052 |
-6,145 |
-1,062 |
-6,236 |
-2,152 |
-5,853 |
2,344 |
70 |
1,135 |
-2,883 |
-2,975 |
-0,560 |
-3,028 |
-0,492 |
-2,987 |
2,809 |
80 |
1,135 |
0,169 |
0,076 |
0,015 |
0,078 |
-0,002 |
0,078 |
2,938 |
90 |
1,135 |
2,964 |
2,872 |
0,576 |
2,929 |
-0,576 |
2,872 |
2,809 |
100 |
1,135 |
5,402 |
5,310 |
1,049 |
5,412 |
-1,955 |
5,047 |
1,438 |
110 |
1,135 |
7,425 |
7,332 |
1,379 |
7,461 |
-3,804 |
6,418 |
1,156 |
120 |
1,135 |
9,017 |
8,924 |
1,543 |
9,056 |
-5,798 |
6,957 |
0,935 |
130 |
1,135 |
10,201 |
10,108 |
1,541 |
10,225 |
-7,678 |
6,753 |
0,388 |
140 |
1,135 |
11,029 |
10,936 |
1,394 |
11,025 |
-9,274 |
5,962 |
0,219 |
150 |
1,135 |
11,568 |
11,475 |
1,134 |
11,531 |
-10,505 |
4,755 |
1,576 |
160 |
1,135 |
11,889 |
11,797 |
0,796 |
11,823 |
-11,357 |
3,287 |
2,344 |
170 |
1,135 |
12,054 |
11,962 |
0,409 |
11,969 |
-11,851 |
1,674 |
2,809 |
180 |
1,135 |
12,104 |
12,012 |
0 |
12,012 |
-12,012 |
0 |
2,938 |
190 |
1,143 |
12,054 |
11,970 |
-0,409 |
11,977 |
-11,859 |
-1,676 |
2,809 |
200 |
1,169 |
11,889 |
11,831 |
-0,798 |
11,858 |
-11,390 |
-3,297 |
1,438 |
210 |
1,214 |
11,568 |
11,555 |
-1,142 |
11,611 |
-10,578 |
-4,788 |
1,156 |
220 |
1,283 |
11,029 |
11,084 |
-1,413 |
11,174 |
-9,399 |
-6,042 |
0,935 |
230 |
1,381 |
10,201 |
10,354 |
-1,578 |
10,474 |
-7,865 |
-6,917 |
0,388 |
240 |
1,517 |
9,017 |
9,306 |
-1,609 |
9,445 |
-6,047 |
-7,255 |
0,219 |
250 |
1,706 |
7,425 |
7,904 |
-1,487 |
8,042 |
-4,100 |
-6,919 |
1,576 |
260 |
1,971 |
5,402 |
6,146 |
-1,214 |
6,265 |
-2,263 |
-5,842 |
2,344 |
270 |
2,348 |
2,964 |
4,085 |
-0,820 |
4,167 |
-0,820 |
-4,085 |
2,809 |
280 |
2,898 |
0,169 |
1,840 |
-0,363 |
1,876 |
-0,038 |
-1,875 |
2,938 |
290 |
3,729 |
-2,883 |
-0,381 |
0,072 |
-0,388 |
-0,063 |
0,383 |
2,809 |
300 |
5,037 |
-6,052 |
-2,242 |
0,388 |
-2,275 |
-0,785 |
2,136 |
1,438 |
310 |
7,204 |
-9,171 |
-3,194 |
0,487 |
-3,231 |
-1,680 |
2,760 |
1,250 |
320 |
11,000 |
-12,058 |
-2,286 |
0,291 |
-2,304 |
-1,564 |
1,692 |
1,156 |
330 |
17,055 |
-14,532 |
1,296 |
-0,128 |
1,302 |
1,058 |
-0,759 |
0,935 |
340 |
29,978 |
-16,431 |
12,320 |
-0,831 |
12,348 |
11,293 |
-4,995 |
0,388 |
350 |
42,902 |
-17,626 |
24,049 |
-0,822 |
24,063 |
23,541 |
-4,986 |
0,219 |
360 |
71,304 |
-18,033 |
52,044 |
0 |
52,044 |
52,044 |
0 |
1,576 |