Что такое кинематика двигателя

Что такое кинематика двигателя

Что такое кинематика двигателя

Главное меню

  • Главная
  • Паровые машины
  • Двигатели внутреннего сгорания
  • Электродвигатели
  • Автоматическое регулирование двигателей
  • Восстановление и ремонт двигателей СМД
    • Блок-картер и картер шестерен двигателя СМД
    • Кривошипно-шатунный механизм двигателя СМД
    • Распределительный механизм двигателя СМД
    • Масляный насос и масляный фильтр в двигателе СМД
    • Водяной насос, вентилятор и радиатор двигателя СМД
    • Топливный насос, фильтра и форсунки двигателя СМД
      • Топливный насос и форсунки двигателя СМД
      • Корпус топливного насоса в двигателе СМД
      • Головка топливного насоса в двигателе СМД
      • Кулачковый вал топливного насоса в двигателе СМД
      • Плунжерная пара в двигателе СМД
        • Восстановление плунжерных пар хромированием. Дефектовка плунжерных пар
        • Подготовка плунжеров к хромированию
        • Хромирование плунжеров
        • Совместная притирка плунжера и втулки
        • Гидравлическое испытание плунжерных пар
      • Нагнетательный (обратный) клапан в двигателе СМД
      • Тарелка пружины плунжера в двигателе СМД
      • Корпус подкачивающего насоса в двигателе СМД
      • Вилка тяги регулятора в двигателе СМД
      • Кронштейн вилки тяги регулятора в двигателе СМД
      • Муфта регулятора в двигателе СМД
      • Втулка муфты регулятора в двигателе СМД
      • Валик регулятора в двигателе СМД
      • Крестовина грузов в двигателе СМД
      • Распылитель форсунки в двигателе СМД
      • Корпус фильтра тонкой очистки в двигателе СМД
      • Крышка фильтра тонкой очистки топлива в двигателе СМД
      • Крышка фильтра отстойника в двигателе СМД
    • Муфта сцепления в двигателе СМД
    • Привод гидронасоса в двигателе СМД
    • Электрооборудование двигателей СМД
    • Электрофакельный подогреватель двигателя СМД
  • Топливо для двигателей
  • Карта сайта

Судовые двигатели

  • Судовые двигатели внутреннего сгорания
    • Общие сведения о двигателях внутреннеого сгорания
    • Основные части двигателя
    • Газораспределение в двигателях
    • Топлива и масла для двигателей
    • Смесеобразование и топливная аппаратура в дизелях
    • Система и устройство двигателя
    • Примеры и описания судовых двигателей
    • Идеальные циклы и тепловые процессы в двигателях
    • Мощность и экономичность двигателя
    • Кинематика и динамика двигателя
      • Уравновешивании двигателей
      • Маховой момент и определение размеров маховика
      • Силы, действующие в кривошипно-шатунном механизме ДВС
      • Путь, скорость и ускорение поршня
      • Кинематика и динамика двигателя
      • Уравновешивание двигателей
      • Крутильное колебание и критическое число оборотов вала двигателя
    • Расчет на прочность основных деталей двигателей
    • Испытания и эксплуатация судовых двигателей
  • Судовые паровые турбины
  • Судовые газовые турбины
  • Судовые дизельные установки

При проектировании двигателей внутреннего сгорания произво­дят расчеты на прочность отдельных его частей. При этом необхо­димо знать силы, действующие на детали двигателя. Определение сил и закономерностей их изменения является задачей динамики двигателя. Кроме этого в динамику входят изучение и решение вопросов равномерности вращения коленчатого вала и уравно­вешенности двигателя. Кинематика ДВС включает изучение осо­бенностей движения кривошипно-шатунного механизма, определе­ние и графическое изображение пути, скорости и ускорения пор­шня.

Что такое кинематика двигателя

Главное меню

  • Главная
  • Паровые машины
  • Двигатели внутреннего сгорания
  • Электродвигатели
  • Автоматическое регулирование двигателей
  • Восстановление и ремонт двигателей СМД
    • Блок-картер и картер шестерен двигателя СМД
    • Кривошипно-шатунный механизм двигателя СМД
    • Распределительный механизм двигателя СМД
    • Масляный насос и масляный фильтр в двигателе СМД
    • Водяной насос, вентилятор и радиатор двигателя СМД
    • Топливный насос, фильтра и форсунки двигателя СМД
      • Топливный насос и форсунки двигателя СМД
      • Корпус топливного насоса в двигателе СМД
      • Головка топливного насоса в двигателе СМД
      • Кулачковый вал топливного насоса в двигателе СМД
      • Плунжерная пара в двигателе СМД
        • Восстановление плунжерных пар хромированием. Дефектовка плунжерных пар
        • Подготовка плунжеров к хромированию
        • Хромирование плунжеров
        • Совместная притирка плунжера и втулки
        • Гидравлическое испытание плунжерных пар
      • Нагнетательный (обратный) клапан в двигателе СМД
      • Тарелка пружины плунжера в двигателе СМД
      • Корпус подкачивающего насоса в двигателе СМД
      • Вилка тяги регулятора в двигателе СМД
      • Кронштейн вилки тяги регулятора в двигателе СМД
      • Муфта регулятора в двигателе СМД
      • Втулка муфты регулятора в двигателе СМД
      • Валик регулятора в двигателе СМД
      • Крестовина грузов в двигателе СМД
      • Распылитель форсунки в двигателе СМД
      • Корпус фильтра тонкой очистки в двигателе СМД
      • Крышка фильтра тонкой очистки топлива в двигателе СМД
      • Крышка фильтра отстойника в двигателе СМД
    • Муфта сцепления в двигателе СМД
    • Привод гидронасоса в двигателе СМД
    • Электрооборудование двигателей СМД
    • Электрофакельный подогреватель двигателя СМД
  • Топливо для двигателей
  • Карта сайта
Читать еще:  Ауди двигатель авс схема

Судовые двигатели

  • Судовые двигатели внутреннего сгорания
    • Общие сведения о двигателях внутреннеого сгорания
    • Основные части двигателя
    • Газораспределение в двигателях
    • Топлива и масла для двигателей
    • Смесеобразование и топливная аппаратура в дизелях
    • Система и устройство двигателя
    • Примеры и описания судовых двигателей
    • Идеальные циклы и тепловые процессы в двигателях
    • Мощность и экономичность двигателя
    • Кинематика и динамика двигателя
      • Уравновешивании двигателей
      • Маховой момент и определение размеров маховика
      • Силы, действующие в кривошипно-шатунном механизме ДВС
      • Путь, скорость и ускорение поршня
      • Кинематика и динамика двигателя
      • Уравновешивание двигателей
      • Крутильное колебание и критическое число оборотов вала двигателя
    • Расчет на прочность основных деталей двигателей
    • Испытания и эксплуатация судовых двигателей
  • Судовые паровые турбины
  • Судовые газовые турбины
  • Судовые дизельные установки

К силам, действующим в шатунно-мотылевом механизме двигателя, относятся: давление газов на поршень, вес и силы инерции движущихся масс и силы трения движущихся деталей механизма.

При работе поршневых двигателей в результате действия в них периодических неуравновешенных сил возникает вибрация.

Что такое кинематика двигателя

Требуемый уровень надежности современных форсированных двигателей может быть обеспечен лишь при условии их качественного проектирования, в основе которого лежат прочностные расчеты наиболее нагруженных деталей, к которым относятся детали кривошипно-шатунного механизма. В статье показана важность кинематического и динамического анализа кривошипно-шатунного механизма в процессе проектирования двигателя внутреннего сгорания и его роль в обеспечении надежности двигателя, описаны способы решения задачи кинематического и динамического анализа кривошипно-шатунного механизма. Приведен сравнительный анализ статических и динамических моделей кривошипно-шатунных механизмов. Представлены расчетные схемы, последовательность проведения кинематического и динамического анализа механизма; рассмотрены системы уравнений, позволяющие определить усилия, действующие в кривошипно-шатунном механизме. На основании приведенных в статье векторных диаграмм нагрузок на шатунную шейку коленчатого вала обоснована целесообразность применения при аналитических расчетах динамики поршневых двигателей динамических моделей кривошипно-шатунных механизмов с симметричными и несимметричными шатунами. Представлены результаты аналитических расчетов динамики кривошипно-шатунного механизма четырехтактного дизеля с наддувом размерностью 13/14. Показано, что при современном развитии вычислительной техники и программного обеспечения трудоемкость таких расчетов практически не увеличивается, а результаты приближаются к получаемым при численном анализе динамики с применением трехмерных твердотельных моделей. Даны рекомендации по использованию «легких» программных продуктов. Представленные в статье результаты доказывают перспективность использования координатного метода для определения кинематических параметров третьей замещающей массы шатуна и возможность обеспечения требуемой точности расчетов, выполняемых на основании анализа стержневых систем.

Ключевые слова

кривошипно-шатунный механизм, статическая модель шатуна, динамическая модель шатуна, силовой анализ, численный расчет, векторные диаграммы нагрузок

Читать полный текст статьи: PDF

Список литературы

Чайнов Н. Д. Конструирование двигателей внутреннего сгорания / Н. Д. Чайнов, Н. А. Иващенко, А. Н. Краснокутский, Л. Л. Мягков. — М.: Машиностроение, 2008. — 496 с.
Яманин А. И. Компьютерно-информационные технологии в двигателестроении / А. И. Яманин. — М.: Машиностроение, 2005. — 480 с.
Безюков О. К. Состояние и перспективы судового двигателестроения в России / О. К. Безюков, В. А. Жуков // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. — 2017. — № 2. — С. 40-53. DOI: 10.24143/2073-1574-2017-2-40-53.
Горобцов A. С. Расчетные задачи динамики систем твердых и упругих тел в программном комплексе ФРУНД / А. С. Горобцов, С. В. Солоденков // Машиностроение и инженерное образование. — 2008. — № 4. — С. 31-38.
Истомин П. А. Динамика судовых двигателей внутреннего сгорания / П. А. Истомин. — Л.: Судостроение, 1966. — 280 с.
Истомин П. А. Динамические модели кривошипно-шатунных механизмов и их деталей / П. А. Истомин, М. А. Минасян // Двигателестроение. — 1984. — № 9. — С. 20-24.
Минасян М. А. Особенности динамики ДВС с несимметричными шатунами: дис. … канд. техн. наук / М. А. Минасян. — Л.: ЦНИДИ, 1988. — 262 с.
Платонов К. Ю. Разработка программного обеспечения динамического анализа кривошипно-шатунного механизма поршневых двигателей внутреннего сгорания на переходных режимах / К. Ю. Платонов, П. С. Ширинкин, Р. Н. Хмелев // Альтернативные источники энергии в транспортно-технологическом комплексе: проблемы и перспективы рационального использования. — 2016. — Т. 3. — № 3 (6). — С. 248-252.
Li X. H. Dynamic Analysis of Crank-Connecting Rod-Piston Mechanism of S195 Diesel Engine Based on MATLAB / X. H. Li, X. M. Zhang, X. J. Guo // Applied Mechanics and Materials. — 2014. — Vol. 490-491. — Pp. 992-996. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMM.490-491.992.
Вальехо Мальдонадо П. Р. Реализация процесса проектирования кривошипно-шатунного механизма ДВС в системе AUTODESK INVENTOR / П. Р. Вальехо Мальдонадо, Д. К. Гришин, В. А. Лодня // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования. — 2008. — № 2. — С. 85-89.
Яманин А. И. Динамические расчеты поршневых двигателей в среде AUTODESK INVENTOR PROFESSIONAL / А. И. Яманин. — Ярославль: Изд-во ЯГТУ, 2013. — 112 c.
Жуков В. А. Анализ алгоритмов расчета кинематики кривошипно-шатунных механизмов с прицепными шатунами / В. А. Жуков, А. И. Яманин // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова. — 2016. — № 2 (36). — С. 109-118. DOI: 10.21821/2309-5180-2016-8-2-109-118.
Zhang X. M. Dynamic Simulation of Crank-Connecting Rod-Piston Mechanism of Internal Combustion Engine Based on Virtual Prototype Technology / X. M. Zhang, Y. Q. Wang, J. Fang // Applied Mechanics and Materials. — 2012. — Vol. 143-144. Pp. 433-436. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMM.143-144.433.
Liu S. Kinematics and dynamics simulation of a diesel engine’s crank-connecting rod-piston mechanism based on virtual prototype technology [J] / S. Liu, H. Chen, X. Chen, S. Yao // Ship Engineering. — 2006. — Vol. 3. — Pp. 007.
Яманин А. И. Динамический расчет поршневых двигателей в среде Working Model 2D / А. И. Яманин. — Ярославль: Издат. дом ЯГТУ, 2015. — 172 c.
Хозенюк Н. А. К определению нагруженности коренных опор коленчатого вала / Н. А. Хозенюк, А. А. Мыльников, Д. О. Клюканов // Наука в ЮУрГУ: матер. 66-й науч. конф. — Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2014. — С. 355-360.

Читать еще:  Что такое кгс двигателя

Об авторах

Яманин Александр Иванович — доктор технических наук, профессор

ФГБОУ ВО «Ярославский государственный технический университет»

Жуков Владимир Анатольевич — доктор технических наук, доцент

ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С.О. Макарова»

Барышников Сергей Олегович — доктор технических наук, профессор

ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С.О. Макарова»

5.3.1. Настройка кинематики движения (Шаговый двигатель)¶

В окне Настройки программы Device -> Stepper motor

Окно настроек кинематики движения шагового двигателя

5.3.1.1. Motor parameters — настройки, непосредственно связанные с электромотором¶

Revers — установка этого флага позволяет связать направление вращения мотора с направлением счета текущей позиции. Измените состояние флага, если положительное вращение мотора уменьшает счетчик позиции. Действие этого флага равносильно подключению обмотки мотора в обратной полярности.

Move with max speed — при установленном флаге мотор игнорирует заданную скорость и вращается с максимальной допустимой скоростью.

Limit speed with max speed — при установленном флаге контроллер ограничивает максимальную скорость по количеству шагов в секунду значением поля Max nominal speed. Например, если скорость превысила номинальное значение, контроллер будет снижать выходное воздействие, пока значение скорости не вернется в пределы нормы. Однако при этом контроллер останется в рабочем состоянии и будет выполнять текущую задачу.

Max nominal speed — номинальная скорость работы мотора.

Nominal current — номинальный ток через двигатель. Контроллер будет ограничивать ток этим значением.

Current as RMS — при установленном флаге задаваемое значение тока интерпретируется как среднеквадратичное значение тока, если флаг снят, то задаваемое значение тока интерпретируется как максимальная амплитуда тока. Подробнее в разделе Расчёт номинального тока .

5.3.1.2. Motion setup — настройки, связанные с кинематикой движения¶

Working speed — скорость движения.

Читать еще:  Что свистит под капотом при холодном двигателе

Backlash compensation — компенсация люфта. Так как механика позиционера не идеальна, существует различие при подходе к заданной точке справа и слева. При включенном режиме компенсации люфта позиционер будет подходить к точке всегда с одной стороны. Установленное значение определяет количество шагов, на которое позиционер будет проходить заданную точку чтобы возвращаться к ней с одной и той же стороны. Если указанное число больше нуля, позиционер будет подходить к точке всегда справа. Если меньше нуля, то всегда слева.

Backlash compensation speed — скорость компенсации люфта. При включенном режиме компенсации люфта Backlash compensation позиционер будет подходить к точке справа или слева с установленной скоростью, определяемой количеством шагов в секунду.

Acceleration — включает режим движения с ускорением, числовое значение поля это величина ускорения движения.

Deceleration — величина замедления движения.

Steps per turn — определяет для контроллера количество шагов для совершения мотором одного полного оборота. Параметр устанавливается пользователем.

Microstep mode — режим деления шага. Доступно 9 режимов: от целого шага до 1/256 шага. Описание режимов в разделе Поддерживаемые типы двигателей .

5.3.1.3. Настройки обратной связи¶

В качестве датчика обратной связи для шаговых двигателей может использоваться энкодер. Для шаговых двигателей доступно три режима обратной связи.

None — без обратной связи. Движение осуществляется в шагах.

Encoder — режим задания движения в величинах отсчета энкодера. При включении данной опции доступен выбор типа энкодера: недифференциальный, дифференциальный или автоматическое определение.

Encoder mediated — в этом случае движение осуществляется за несколько итераций с контролем положения по завершению каждой итерации по энкодеру.

Encoder counts per turn — параметр определяет количество импульсов энкодера на один полный оборот оси мотора.

Encoder reverse — реверс энкодера.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector