Задание 2 Описать действия этих сил на работу двигателя.
Задание 3 Описать методику построения диаграммы касательных усилий
Содержание отчета:
1. Тема и цель практического занятия.
2. Материальное обеспечение.
3. Отчет о проделанной работе.
Заключительный контроль:
1. Как изображаются положительные и отрицательные значения касательных сил?
2. В каких точках диаграммы касательная сила равна нулю?
3. При каких градусах касательная сила имеет максимальное значение?
4. Как выглядит суммарная кривая касательных сил?
5. Определение tcp на диаграмме.
6. Определение избыточной работы движущихся сил.
7. Что отображают площадки, расположенные ниже tcp? Формула ускорения поршня и от каких величин она зависит?
8. Сила инерции поступательно движущихся частей.
9. Сила инерции вращающихся частей.
10. Движущая сила, ее составляющие.
11. Действие радиальной силы.
12. Действие касательной силы.
13. От каких сил и плеча зависит опрокидывающий момент?
Литература
7. Методические указания к выполнению лабораторных и практических работ по дисциплине «Судовые дизельные энергетические установки и их эксплуатация», 2014г..
8. Захаров Г.В.Техническая эксплуатация судовых энергетических установок- изд.3 исп. и допол.- М.Трас Лит.2013.-320с.
Практическое занятие №13
Тема: Построение силовых многоугольников сил инерции вращающихся и прямолинейно движущихся масс
Цель: методы уравновешивания сил инерции вращающихся и прямолинейно движущихся масс
Материальное обеспечение: чертежные принадлежности, миллиметровая бумага, калькулятор..
Вводный контроль:
Силы инерции, возникающие в кривошипно-шатунном механизме, не только влияют на величину движущегося усилия, но и могут, если они неуравновешаны, передаваться на судовой фундамент, вызывая его вибрацию.
Порядок выполнения работы:
Силы инерции поступательно движущихся масс:
Ри = МRω2(cosφ + λcos2φ),
могут быть условно разделены на две составляющие:
Ри = РиI + РиII,
где РиI = МRω2cosφ - сила инерции первого порядка;
РиII - МRω2cos2φ - сила инерции второго порядка.
Силы РиI достигают максимума и минимума за один оборот кривошипа два раза, так как подчиняются закону cosφ,
а сила РиII четыре раза меняют свой знак на обратный, так как подчиняются закону cos2φ.
Нетрудно заметить, что силы второго порядка в 3,5-5 раз меньше сил первого порядка, так как λ = 1/3,5 - 1/5.
Кроме указанных сил инерции при работе двигателя возникают центробежные силы инерции вращающихся масс, абсолютное значение которых определяется выражением:
Рц = Мц Rω2
где Рц – центробежная сила инерции, Н;
Мц – масса вращающихся частей кривошипно-шатунного механизма, приведенная к шейке кривошипа, кг.
Величина Мц включает в себя массу шейки кривошипа. Массы рамовых шеек и маховика в величину Мц не входят, так как их центры тяжести совпадают с осью вращения и возникающие центробежные силы инерции взаимно уравновешиваются. Центр тяжестей всех вращающихся масс, кроме массы шейки кривошипа, на находятся на расстоянии R от оси вращения. Поэтому, чтобы можно было пользоваться формулой (16.7), их условно приводят к центру шейки кривошипа.
Центробежные силы инерции каждого цилиндра направлены от оси вала по соответствующему кривошипу. Чтобы удобнее было рассмотреть действие центробежной силы инерции на двигатель, разложим силу Рц по правилам механики (рис.16.7) и в результате получим:
Рцв = Рц cosφ = Мц Rω2cosφ
Рцг = Рц sinφ = Мц Rω2sinφ,
где Рцв – вертикальная составляющая;
Рцг - горизонтальная составляющая центробежной силы инерции.
Рис.1 Схема разложения центробежных сил инерции
Как видно, обе составляющие – силы первого порядка. Вертикальные составляющие центробежных сил будут суммироваться с силами инерции поступательно движущихся частей, вызывая тряску двигателя по направлению оси цилиндра. Горизонтальные составляющие стремятся переместить двигатель на фундаменте то к левому, то к правому борту судна или опрокинуть его, если ось вала двигателя не совпадает с опорной плоскостью лап фундаментной рамы.
Задание 1 Построить силовой многоугольник сил инерции для 6- цилиндрового двигателя
при М=20 кг, n=350 об/мин? lk= 0,15м