Dinamica mecanismului motor

tehnica mecanica

,

concentratã în articulaþia pistonului cu bolþul (sau a tijei pistonului cu bolþul capului de cruce la motorul naval în doi timpi), în care este masa grupului piston, formatã din pistonul propiu-zis, la care se adaugã segmenþii plus bolþul pistonului la motorul în patru timpi, respectiv tija pistonului si capul de cruce la cel în doi timpi; masa bielei raportatã la piston, aflatã în miscare alternativã.

Figura 3.2.b Schema forþelor din mecanismul motor

Tabelul 3.2.1. Forþele si momentele ce acþioneazã în motorul naval

Conform formulelor prezentate în tabelul 3.2.1 se vor determina variaþiile forþelor si momentelor din motorul naval aferent funcþie de unghiul de manivelã,pentru variaþii ale acestuia din 5 în 5 grade.Rezultatele acestor calcule sunt prezentate în tabelele 3.2.2 si 3.2.3.

Tabelul 3.2.2

Tabelul 3.2.2 (continuare)

Tabelul 3.2.2. (continuare)

Figura 3.2.c. Variaþia cu unghiul de manivelã a forþelor din mecanismul monocilindric aferent motorului naval.

Tabelul 3.2.3.

Tabelul 3.2.3. (continuare)

Tabelul 3.2.3. (continuare)

Tabelul 3.2.3. (continuare)

Figura 3.2.d Variaþia cu unghiul de manivelã a forþelor din mecanismul monocilindric aferent motorului naval.

3.2.1. MOMENTUL MOTOR MONOCILINDRIC MEDIU

Momentul motor mediu monocilindric , care reprezintã un moment ipotetic de valoare constantã ce produce în intervalul unui ciclu o energie egalã cu cea produsã de momentul real variabil M,este precizat de relatia:

3.2.2. GRADUL DE NEUNIFORMITATE AL MOMENTULUI MOTOR MONOCILINDRIC

Figura 3.2.e Variaþia cu unghiul de manivelã a momentului motor din mecanismul monocilindric aferent motorului naval.

3.2.3. MOMENTUL MOTOR POLICILINDRIC

Momentul motor instantaneu al motorului policilindric, se determinã þinînd seama de urmãtoarele observaþii:

1. cilindrii sunt identici, deci dezvoltã acelasi moment motor.
2. toti cilindrii lucreazã asupra aceluiasi arbore cotit.
3. într-o perioadã T_M în fiecare cilindru se produce o aprindere.
4. aprinderile sunt decalate uniform în intervalul unei perioade pentru a realiza o funcþionare uniformã a motorului.
5. aprinderile fiind uniform decalate si momentele motoare vor fi uniform decalate.

Reprezentarea graficã a variaþiei momentului motor policilindric funcþie de unghiul de rotaþie al arborelui cotit se face pe baza urmãtorului tabel:

3.2.3.1. Momentul motor policilindric mediu

Determinarea momentului motor mediu policilindric se va face la fel ca la motorul monocilindric:

Valorile maxime si minime ale acestuia sunt :

3.2.3.2. Gradul de neuniformitate al momentului motor policilindric

Variaþia momentului motor instantaneu policilindric se apreciazã prin gradul de neuniformitate al momentului motor policilindric :

Fig 3.2.f Variaþia cu unghiul de manivelã a momentului motor policilindric aferent motorului naval.

3.2.4. UNIFORMIZAREA MIªCÃRII DE ROTAÞIE A ARBORELUI COTIT

Studiul cinematic si dinamic al motorului s-a efectuat în ipoteza cã viteza unghiularã a arborelui cotit este constantã. În realitate viteza unghiularã este variabilã.

3.2.4.1. Momentul de inerþie al volantului

Viteza unghiularã a volantului este:

Definim gradul de neuniformitate al miscãrii de rotatie al arborelui cotit

Din diagrama momentului motor,obþinem punctele pentru care momentul motor policilindric este egal cu momentul motor policilindric mediu,si anume :

Ecuaþia de dimensionare a volantului este :

Aria rezultã prin planimetrarea diagramei momentului motor.Pentru evaluarea acesteia folosim o formulã aproximativã :

Deci,avem :   

3.2.4.2. Dimensionarea volantului

Volantul se confecþioneazã de forma unui disc cu o coroanã perifericã de secþiune dreptunghiularã.

Lãtimea volantului ia valori cuprinse:

Adoptãm:

Raportul are valori cuprinse într-o plajã:

Adoptãm:

rezultând astfel:

Diametrul volantului se va calcula cu relaþia:

unde densitatea materialului din care este confecþionat volantul este:

Diametrul volantului:   

3.2.5. CARACTERISTICILE GEOMETRICE ALE ARBORELUI COTIT

Diametrul fusului palier:

Diametrul fusului maneton:

Lungimea fusului palier:

Lungimea fusului maneton:

Grosimea braþului:

Raza de racordare:

Înãlþimea totalã a braþului:

Dimensiunile braþului de manivelã:

3.2.6. STABILIREA ORDINII DE APRINDERE

Se alege ordinea de aprindere urmãtoare

3.2.7. DIAGRAMA POLARÃ A FUSULUI MANETON

se aflã în tabelul 3.2.4. iar reprezentarea graficã se aflã în figura 3.2.h.

3.2.8. DIAGRAMELE POLARE ALE FUSURILOR PALIER

Diagrama polarã a fusului palier reprezintã hodograful vectorului :

Forþa de inerþie a cotului în miscare de rotaþie :

se aflã în tabelul 3.2.5. iar reprezentarea graficã se aflã în figura 3.2.i.