Файл: ответы по госам Тракторы.doc

Для повышения эффективности работы машинно-тракторно­го парка (МТП) необходимо стремиться к тому, чтобы средняя эксплуатационная загрузка тракторного дизеля была возможно выше.

15. Силы, действующие в кшм. Их влияние на нагруженность и износ деталей кшм.

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. Силы давления газов в цилиндре, силы инерции движущихся масс деталей, сил трения между сопряжёнными деталями и сил тяжести.

Сила давления газов Рг на поршень. В результате сгорания Топлива в цилиндре двигателя образуются газы, давление от Которых воспринимается поршнем, стенками и головкой цилиндра. (влияет на износ поршневого пальца, отверстий в бобышках поршня и верхней головки шатуна): в момент воспламенения (взрыва) рабочей смеси она резко повышается, а на протяжении рабочего хода плавно снижается.

Силы инерции. В кривошипно-шатунном механизме по­ступательное движение совершает комплект поршня (поршень, палец, кольца, верхняя головка шатуна), вращательное —кри­вошип коленчатого вала и нижняя головка шатуна, сложное плоскопараллельное — стержень шатуна. Массы этих деталей ■при движении образуют силы инерции, которые создают допол­нительную нагрузку, и их необходимо учитывать при расчетах.

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, противоположнуюдвижению.

В мертвых точках сила инерции Pi(влияет на износ поршневого пальца, отверстий в бобышках поршня и верхнейголовки шатуна) достигает наибольшего значения. В в.м.т. она направлена вверх, а в н.м.т. — вниз. Поэтому в начале рабочего хода поршняPiвсегда 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 вычитаясь одна из другой, дают равнодействующую силу Рп ((большую или меньшую, чем сила Рг). Эта

сила раскладывается на две: силу Рш, направленную вдоль шатуна (влияет на износ шатунных и коренных вкладышей и шеек коленвала), и силу N (влияет на износ поршневых колец и стенок цилиндра по диаметру), направленную перпендикулярно к стенке цилиндра.

Рш воспринимаемая шатунной шейкой коленчатого вала, умноженная на плечо h, 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 Рш, приложенная к коренным шейкам вала, передается его подшипникам и корпусу двигателя. Эту силу можно разложить на две составляющие: N и Рп.

Сила N¹равна поN, 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 Р'п передается через коренные подшипники вала корпусу двигателя (из за этой силы и силы тяжести в КШМ наблюдается неравномерный износ коренных шеек по радиусу).

Уравновешенным считают двигатель, на опоры которого при установившем­ся режиме работы передаются постоян­ные по значению и направлению силы и моменты.

Для уравновешивания сил инерции и моментов этих сил в многоцилиндро­вых двигателях необходимо, чтобы рав­нодействующие всех сил инерции, дей­ствующих в плоскостях, проходящих через ось вала, а также сумма моментов этих сил относительно выбранной оси равнялись нулю. Тогда условие полной конструктивной уравновешенности двигателей будет иметь вид:

Поэтому при разработке двигателей важно грамотно выбрать соответствую­щее число и схему расположения цилиндров и кривошипов, предусмотреть установку простейших противовесов и уравновешивающих механизмов, проводят статическую и динами­ческую балансировку коленчатого вала;

уравновешивание — это комп­лекс конструктивных, производствен­ных и эксплуатационных мероприятий, направленных на уменьшение или пол­ную компенсацию сил инерции и их моментов.

Уравновешивание действия возврат­но-поступательно движущихся масс. В рядном одноцилиндровом двигателе для уравновешивания силы инерции пер­вого порядка Pj1 устанавливают два противовеса, вращающихся в разные стороны с частотой, равной частоте вращения коленчатого вала. Тогда гори­зонтальные составляющие сил инерции этих противовесов уравновешивают друг друга.

Силы инерции второго порядка Р_j2 изменяются с частотой, в два раза пре­вышающей частоту вращения коленча­того вала. Здесь также ставят два про­тивовеса, но с частотой вращения 2ш. Поэтому шестерни привода этих про­тивовесов имеют число зубьев в два раза меньше, чем у шестерни на колен­чатом валу. В реальных кон­струкциях механизм уравновешивания еще сложнее — по четыре шестерни для компенсации сил инерции каждого вида, поэтому его применяют редко.

В двухцилиндровых двигателях при­меняют две схемы коленчатого вала: с коленами через 360° и через 180°. Пер­вые имеют порядок работы цилиндров 1—0—2—0, а вторые 1—2-0-0, т.е. первые работают более равномерно. Но при 360° получается удвоенный одно­цилиндровый двигатель. Для его урав­новешивания требуется такой же меха­низм, как и для одноцилиндрового двигателя, т. е. с дополнительными противовесами (двигатель автомобиля Вторая схема дает уравновешенность сил инерции первого порядка/-': так как они направлены в разные стороны. Для уравновешивания сил инерции второго порядка требуются дополнительные противовесы

В четырёхцилиндровых двигателях коленчатый вал имеет расположение колен через 180°, как бы два зеркально отраженных коленчатых вала двухци­линдрового двигателя. В этом двигателе силы инерции первого порядка также уравновешены. Силы инерции второго порядка неуравновешены, кроме А-41. Очень часто специальные механизмы их уравновешивания не применяют. Схема коленчатого вала определяет порядок работы цилиндров: 1 -3—4—2 или 1 —2—4—3. Первый применяют чаще^,

Шестицилиндровые (и более) рядные двигатели считают полностью уравно­вешенными.

V-образный 2-х цилидровый

V-образные двигатели с углом разва- ла 90° также почти полностью уравно­вешены.

Гасители крутильных колебаний. К? числу дополнительных мероприятий по¹-снижению колебаний и вибраций от­носится установка на передних концах коленчатых валов гасителей колебаний. Поскольку коленчатый вал является торсионом (скручивающейся пружи­ной), то в нем под действием внешних сил возникают собственные (крутиль­ные) колебания. Они могут попасть в резонанс с внешними колебаниями, что приводит к разрушению вала. Гаси­тели колебаний поглощают энергию этих колебаний благодаря трению меж­ду элементами) и тем самым уменьшают амплитуду коле­баний. Так работают гасители в муфтах сцепления трансмиссии.

Широко применяют гасители коле­баний жидкостного трения. Их осно­ва — маховик, помещенный в герме­тичный корпус, заполненный силико­новой жидкостью .

16). Классификация автомобилей. Компоновка автомобилей.

В основу классификации и системы обозначения отечественных автотранспортных средств положены следующие признаки:

- по виду(пассажирские, грузовые, специальные)

- по основному техническому параметру(масса, мощность или габаритные размеры)

- по типу кузова

-по назначению

- по колесной формуле

- по типу двигателя

Легковые автомобили делят по рабочему объему цилиндров двигателя на пять классов.(особо малый, малый, средний, большой, высший).

Грузовые автомобили, прицепы и полуприцепы в зависимости от полной массы. (Особо малый (до1т), малый (до3т), средний (до8т), большой (до15т), особо большой (до26т), сверх особо большой (более26т)

Компоновка учитывает назначение, условия эксплуатации и технологические требования.

Компоновка грузовых АТС может иметь три вида

- с кабиной расположенной за ДВС

- с кабиной над ДВС

- с кабиной перед ДВС

Компоновочная схема легковых автомобилей может иметь вид:

- Силовой агрегат спереди, ведущий мост сзади,

- Силовой агрегат спереди, ведущий мост передний,

- Силовой агрегат сзади, ведущий мост задний.

Компоновочная схема автобусов может иметь вид:

- двигатель расположен впереди переднего моста

- над передним мостом

- под полом в пределах базы

- сзади, продольное или поперечное расположение.

17) Классификация тракторов. Компоновка тракторов.

В зависимости от назначения различают промышленные сельскохозяйственные, лесопромышленные, лесохозяйственные имелиоративные тракторы.

Сельскохозяйственные тракторы в свою очередь могут быть общего назначения, универсально-пропашные, специализированные и малогабаритны.

Типоразмерный ряд сельскохозяйственных тракторов в нашей стране образован по силе тяги. В качестве классификационного параметра принято номинальное тяговое усилие (ГОСГ 4.40—84), т. е. такое его значение, при котором достигается наиболее полное использование тягово-знергетических свойств трактора.

Номинальное тяговое усилие (кН) трактора: