АНАЛИЗ АЛГОРИТМОВ РАСЧЕТА КИНЕМАТИКИ КРИВОШИПНО-ШАТУННЫХ МЕХАНИЗМОВ С ПРИЦЕПНЫМИ ШАТУНАМИ
Аннотация
Статья посвящена сравнительной оценке различных расчетных методик, применяемых для кинематического анализа кривошипно-шатунного механизма. Расчет кинематических параметров прицепных поршней кривошипно-шатунных механизмов V-образных двигателей по различным аналитическим алгоритмам способен приводить к существенным различиям результатов, что ведет к снижению точности динамического анализа механизма и прочностных расчетов деталей. С использованием различных аналитических методик и методов численного моделирования определены перемещение, ускорение поршня и гармонические составляющие ускорения для кривошипно-шатунного механизма судового дизеля М400, выполнено сравнение точности полученных результатов. На основании сравнения погрешностей результатов показана эффективность численного моделирования и анализа таких механизмов методами и средствами современной CAD/CAE-технологии. Использование методов и средств CAD/CAE-технологии позволяет повысить точность кинематических, динамических, прочностных расчетов и качество проектирования двигателей внутреннего сгорания.
Ключевые слова
кривошипно-шатунный механизм, прицепной шатун, поршень, аналитический алгоритм, численное моделирование и анализ, перемещение, ускорение поршня, судовой дизель, CAD/CAE- технологии, Slave connecting crankshaft-rod mechanism, CAD/CAE- technologies
Читать полный текст статьи: PDF
Список литературы
Нейман И. Ш. Динамика и расчет на прочность авиационных моторов: справочник / И. Ш. Нейман. - М.-Л.: ОНТИ НКТП СССР. Государственное авиационное и автотракторное изд-во, 1933. - 262 с.
Биргер И. А. Авиационные поршневые двигатели: кинематика, динамика и расчет на прочность / И. А. Биргер, Н. И. Дружинин, В. К. Житомирский [и др.]. - М.: Государственное изд-во оборонной промышленности, 1950. - 870 с.
Истомин П. А. Динамика судовых двигателей внутреннего сгорания / П. А. Истомин. - Л.: Судостроение, 1966. - 280 с.
Холмаков И. И. Динамика авиационных двигателей / И. И. Холмаков. - М.-Л.: Государственное изд-во оборонной промышленности, 1938. - 148 с.
Бортников М. Т. Авиационные двигатели / М. Т. Бортников, В. Д. Владимиров, Ю. В. Вульфович [и др.]. - М.: Машгиз, 1951. - 244 с.
Berkemer J. Fortschritte in der gekoppelten Simulation von Maschinendynamik und Antriebsregelung / J. Berkemer // Fortschritte in der Regelungs-und Antriebstechnik, Lageregelseminar. - Stuttgart, 2004.
Махов А. А. Моделирование механических систем с помощью пакета расширения SimMechanics [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://exponenta. ru/educat/systemat/mahov/simmechanics. asp (дата обращения: 17.12.2015).
Львов Е. Д. Динамика поршневых двигателей / Е. Д. Львов. - М.-Л.: ОНТИ НКТП СССР. Главная редакция автотракторной литературы, 1936. - 274 с.
Найденко О. К. Динамика корабельных энергетических установок с двигателями внутреннего сгорания / О. К. Найденко. - Л.: Изд-во ВМА, 1974. - 538 с.
Андреевский Н. А. Дизели: Справочное пособие конструктора / Н. А. Андреевский, С. М. Баранов, В. А. Ваншейдт [и др.]. - М.-Л.: Машгиз, 1957. - 442 с.
Володин А. И. Локомотивные двигатели внутреннего сгорания / А. И. Володин. - М.: Транспорт, 1979. - 239 с.
Григорьев Е. А. Кинематика и динамика кривошипно-шатунного механизма двигателя / Е. А. Григорьев. - Волгоград: Изд-во ВолгГТУ, 2004. - 105 с.
Семенов М. В. Уравновешивание механизмов авиационных моторов / М. В. Семенов. - Л.: Изд-во ЛКВВИА, 1947. - 122 с.
Горобцов А. 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.
Яманин А. И. Программные продукты для исследования динамики механических систем / А. И. Яманин // Вестник компьютерных и информационных технологий. - 2004. - № 1. - С. 34-40.
Ширяев В. Н. Кинематика, динамика и расчет на прочность кривошипного механизма авиамотора Кертисс Конкверор / В. Н. Ширяев. - М.-Л.: Отдел изд-ва Наркомвоенмора, 1933. - 139 с.
Об авторах
Жуков Владимир Анатольевич - доктор технических наук, доцент
va_zhukov@rambler.ru., zhukovva@gumrf.ru
ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»Яманин Александр Иванович - доктор технических наук, профессор
ФГБОУ ВО «ЯГТУ»
