이 계산에 접근하는 방법에 대한 분석은 다음과 같습니다.
1. 시스템 정의 :
* 엔진 유형 : 왕복 엔진 (예 :휘발유, 디젤), 로타리 엔진 또는 다른 유형입니까?
* 크랭크 형상 : 크랭크 반경, 연결로드 길이 및 기타 관련 치수를 결정하십시오.
* 작동 조건 : 엔진 속도 (RPM), 엔진에로드 (토크) 및 피스톤의 위치를주기에서 지정하십시오.
2. 힘을 식별하십시오 :
* 가스 압력력 : 이것은 연소 과정으로 인해 피스톤에서 작용하는 주요 힘입니다. 실린더와 피스톤 영역 내부의 가스 압력의 기능입니다.
* 관성력 : 피스톤과 커넥팅로드는 가속으로 인한 질량 및 관성력을 경험합니다. 이 힘은 피스톤 위치와 엔진 속도에 따라 다릅니다.
* 연결로드 힘 : 이 힘은 커넥팅로드를 통해 크랭크로 전달됩니다. 연결로드 베어링의 가스 압력력, 관성력 및 마찰력의 조합입니다.
* 크랭크 핀 힘 : 이 힘은 크랭크 핀의 커넥팅로드에 의해 가해집니다. 크랭크 암에 수직으로 작용하는 커넥팅로드 힘의 구성 요소입니다.
* 마찰력 : 피스톤 링, 피스톤 핀 및 커넥팅로드 베어링에는 마찰력이있어 크랭크의 전체 힘에 기여합니다.
3. 분석 또는 수치 방법을 사용하십시오 :
* 분석 방법 : 간단한 경우 기본 역학 및 운동학 원리에서 파생 된 분석 방정식을 사용하여 힘을 계산할 수 있습니다. 이러한 방정식에는 종종 삼각법, 미적분학 및 벡터 분석이 포함됩니다.
* 수치 방법 : 보다 복잡한 경우, 유한 요소 분석 (FEA)과 같은 수치 적 방법이 크랭크 내의 힘과 응력을 시뮬레이션하기 위해 사용됩니다. 이러한 방법은보다 계산 집약적이지만 힘을보다 정확하게 표현합니다.
4. 크랭크의 특정 위치를 고려하십시오 :
* 크랭크 핀 : 크랭크 핀에서 작용하는 힘은 일반적으로 고려해야 할 가장 중요합니다. 그들은 크랭크의 굽힘과 비틀림 스트레스에 직접 영향을 미칩니다.
* 크랭크 팔 : 크랭크 암은 크랭크 핀 힘과 크랭크 각도에 따라 굽힘과 전단력을 모두 수행합니다.
* 크랭크 샤프트 : 크랭크 샤프트는 크랭크의 회전으로 인한 비틀림 힘의 대상이됩니다.
중요한 고려 사항 :
* 동적 분석 : 크랭크의 힘이 엔진주기 동안 끊임없이 변화하고 있기 때문에 정확한 결과를 얻으려면 동적 분석이 필요합니다.
* 마찰과 마모 : 엔진 구성 요소의 마찰력은 크랭크의 힘에 크게 영향을 줄 수 있습니다. 마모는 시간이 지남에 따라 이러한 힘의 변화로 이어질 수 있습니다.
* 엔진 설계 : 특정 엔진 설계와 작동 조건은 크랭크에서 작용하는 힘에 큰 영향을 미칩니다.
도구 및 자원 :
* 컴퓨터 보조 엔지니어링 (CAE) 소프트웨어 : ANSYS, ABAQUS 및 SOLIDWORKS와 같은 FEA 소프트웨어는 크랭크의 힘에 대한 자세한 분석에 사용될 수 있습니다.
* 엔진 디자인 서적 및 매뉴얼 : 이 리소스는 엔진 원칙, 크랭크 설계 및 힘 계산 방법에 대한 자세한 정보를 제공합니다.
요약하면, 크랭크에서 작용하는 힘을 계산하려면 엔진 역학, 운동학 및 특정 작동 조건에 대한 포괄적 인 이해가 필요합니다. 분석 및 수치 방법은 이러한 힘을 결정하는 데 사용될 수 있지만 정확한 결과는 다양한 요인과 적절한 도구와 자원의 사용을 신중하게 고려해야합니다.
