Кривошипно-шатунный механизм состоит из цилиндров, поршней с кольцами и пальцами, шатунов с подшипниками, коленчатого вала с подшипниками и маховика. Все детали механизма размещаются в блоке цилиндров и картере.
Во время работы на детали механизма действуют различные силы и моменты, изменяющиеся как по численному значению, так и направлению. Одни из них обеспечивают работу двигателя, а другие вызывают изнашивание его деталей.
Сила давления газов непостоянна: в момент воспламенения (взрыва) рабочей смеси она резко повышается, а на протяжении рабочего хода плавно снижается.
Силы инерции. При равномерной частоте вращения коленчатого вала поршень отходит от мертвой точки ускоренно, а приближается к ней замедленно. Движущийся поршень и другие детали, получив разгон и стремясь сохранить свою скорость, сопротивляются ее изменению. В результате неравномерного движения деталей кривошипно-шатунного механизма в нем действуют силы инерции. Они тоже непостоянны: когда скорость движения поршня уменьшается, силы инерции направлены в сторону движения, а когда скорость увеличивается, то в сторону, противоположную движению.
В мертвых точках сила инерции Р, достигает наибольшего значения. В в. м.т. она направлена вверх, а в н. м. т. — вниз. Поэтому в начале рабочего хода поршня Р, всегда противодействует силе Рг. Примерно в середине пути поршня его скорость наибольшая, а сила инерции доходит до нуля.
Составляющие сил инерции и давления газов. Во время работы двигателя на поршень действуют две силы: сила давления газов и сила инерции поступательно движущихся деталей (поршня, пальца и верхней части шатуна). Давление газов зависит от количества топлива, сжигаемого за цикл, и некоторых других причин и изменяется по мере перемещения поршня в цилиндре. Сила инерции зависит от массы поступательно движущихся деталей, колебаний частоты вращения вала, радиуса кривошипа и тоже изменяется по мере перемещения поршня. Обе силы, слагаясь вместе или вычи-таясь одна из другой, дают равнодействующую силу Р„ (большую или меньшую, чем сила Рг). Эта сила раскладывается на две: силу Рш, направленную вдоль шатуна, и силу N, направленную перпендикулярно к стенке цилиндра.
Сила N прижимает поршень к цилиндру, а сила Рш, воспринимаемая шатунной шейкой коленчатого вала, умноженная на плечо, создает крутящий момент, под действием которого вращается коленчатый вал.
При вращении вала в нижней части шатуна возникает центробежная сила Рц, которая прямо зависит от массы вращающихся частей, частоты вращения и радиуса кривошипа. От ее действия увеличивается изнашивание подшипников и шеек вала. Центробежная сила может быть уравновешена противовесами коленчатого вала.
Сила приложенная к коренным шейкам вала, передается его подшипникам и корпусу двигателя. Эту силу можно разложить на две составляющие: N и Р.
Сила равна по N, но направлена в противоположную сторону. Обе силы на плече а создают момент, называемый обратным, так как он стремится вращать двигатель в сторону, противоположную вращению коленчатого вала. Под действием этого момента ослабляются крепления опор двигателя на остове машины.
Сила передается через коренные подшипники вала корпусу двигателя.
Строительные машины и оборудование
→ Для специальных земляных работ
→ Дорожно-строительные машины
→ Строительное оборудование
→ Асфальтоукладчики и катки
→ Большегрузные машины
→ Строительные машины, часть 2,
→ Дорожные машины, часть 2
→ Ремонтные машины
→ Ковшовые машины
→ Автогрейдеры
→ Экскаваторы
→ Бульдозеры
→ Скреперы
→ Грейдеры
Эксплуатация строительных машин
→ Эксплуатация средств механизации
→ Эксплуатация погрузочных машин
→ Эксплуатация паровых машин
→ Эксплуатация экскаваторов
→ Эксплуатация подъемников
→ Эксплуатация кранов перегружателей
→ Эксплуатация кузовов машин
→ Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины
Остались вопросы по теме:
"Действующие силы и моменты"
— воспользуйтесь поиском.
→ Машины городского хозяйства
→ Естественная история машин
→ Транспортная психология
→ Пожарные автомобили
→ Автомобили-рефрижераторы
→ Монтаж и эксплуатация лифтов
→ Тракторы