Расчет сил инерции, действующих в кривошипно-шатунном механизме

При работе дизеля в КШМ возникают и действуют силы инерции поступательно движущихся и вращающихся масс. Силы инерции возникают в связи с наличием ускорений деталей КШМ, в свою очередь эти ускорения вызываются переменной скоростью движения поршня.

Рисунок 3.7 – Силы, действующие в КШМ

Направление сил инерции противоположено направлению ускорений, вследствие чего в начале каждого хода поршня они противодействуют движению, а в конце хода помогают. Работа сил инерции за цикл равна нулю.

Сила инерции ПДМ определяется уравнением:

Первое слагаемое уравнения называют силами инерции первого порядка, второе слагаемое - силами инерции второго порядка:

;

Это уравнение является рабочим в графоаналитических расчетах динамики ДВС. Согласно ему силы инерции в мертвых положениях кривошипа составляют:

в ВМТ при j = 0° ;

в НМТ при j = 180°

Вращение кривошипа и движение шатуна обуславливают действие в КШМ сил инерции неуравновешенных вращающихся масс. Она приложена к мотылевой шейке и вращаясь с каленчатым валом передается на фундаментную раму двигателя. Удельную силу инерции неуравновешенных вращающихся масс КШМ без противовесов определяют по уравнению:

Р _ВР = - m_ВР^. r ^. w^2. 10^-6 = -1723^. 0,24^. 39,27^2. 10^-6 = -0,638 МПа,

Значения движущей силы, силы инерции, силы давления газов, а также сил тяжести движущихся деталей и давления в подпоршневой полости при различных углах поворота коленчатого вала за рабочий цикл представлен на рисунке 3.7 и в таблице 3.6.