CALCULUL Dinamic Al Mecanismului

CALCULUL DINAMIC AL MECANISMULUI

BIELĂ-MANIVELĂ

În timpul unui ciclu forţele datorită presiunii gazelor variază după aceeaşi lege ca şi variaţia presiunii din cilindru, funcţie de unghiul . Pentru a determina variaţia presiunii funcţie de unghiul , se foloseşte diagrama indicată.

Prin calculul dinamic se urmăreşte determinarea mărimii şi caracterului variaţiei sarcinilor care acţionează asupra pieselor motorului, calcul ce este necesar în vederea stabilirii soluţiilor de echilibrare şi de fixare pe şasiu, pentru studiul vibraţiilor motorului şi ale structurii pe care acesta este montat.

Forţele care acţionează în mecanismul bielă - manivelă

Forţa datorată presiunii gazelor din cilindru:Presiunea exercitată pe capul pistonului determină forţa de presiune care

este dată de relaţia:

Forţa şi momentul datorită presiunii gazelor

Forţa de inerţie a maselor aflate în mişcare de translaţie:Forţele de inerţie sunt produse de masele cu mişcare accelerată ale mecanismului

bielă – manivelă: grup bielă, arbore cotit.

Forţa liberă şi momentele datorită forţei de inerţie a maselor cu mişcare de translaţie

Forţa de inerţie

0 Fj1=-mjR2cos Fj2 = -mjR2 dcos2 Fj = Fj1 + Fj2

0102030405060708090100

0 Fj1=-mjR2cos Fj2 = -mjR2 dcos2 Fj = Fj1 + Fj2

Diagrama pentru determinarea masei bielei şi a pistonului

110120130140150160170180190200210220230240250260270280290300310320330340350360

Forţele rezultante din mecanismul motor

Forţele rezultante

Forţele care acţionează în motorul monocilindric

0 N S Z T 0 N S Z T

0 37010 38020 39030 40040 41050 42060 43070 44080 45090 460100 470110 480120 490130 500140 510150 520160 530170 540180 550190 560200 570210 580220 590230 600240 610250 620260 630270 640280 650290 660300 670310 680320 690330 700340 710350 720360

Momentul motor

Momentul motor al monocilindrului M se calculează cu expresia:

Momentul motor0 M 0 M 0 M 0 M0 190 380 56010 200 390 57020 210 400 58030 220 410 59040 230 420 60050 240 430 61060 250 440 62070 260 450 63080 270 460 64090 280 470 650100 290 480 660110 300 490 670120 310 500 680130 320 510 690140 330 520 700150 340 530 710160 350 540 720170 360 550180 370

Forţele care acţionează asupra fusurilor arborelui cotit

Pentru a determina rezultanta forţelor care acţionează asupra fusurilor arborelui cotit se utilizează metoda diagramei polare sau vectoriale.

Cu ajutorul diagramei polare se construieşte diagrama de uzură în ipoteza că uzura este proporţională cu forţele care acţionează asupra fusului maneton.

La construirea diagramei de uzură, convenţional se consideră că rezultanta forţelor care solicită la un moment dat fusul se distribuie pe suprafaţa lui la 600, de ambele părţi ale punctului de aplicaţie.

Pentru construirea diagramei se trasează un cerc care reprezintă secţiunea fusului. La periferia acestui cerc sunt aduse forţele rezultante Rm luate din diagrama polară. De la direcţia fiecărei forţe la 600 în ambele părţi se duc în interiorul cercului fâşii circulare a căror înălţime este proporţională cu mărimea forţei. În mod treptat suprafaţa cumulată reprezintă însăşi diagrama de uzură. Diagrama astfel obţinută indică zona celor mai mici presiuni exercitate asupra fusului şi deci locul unde trebuie practicat orificiul pentru debitarea uleiului.