Тепловой расчет 6чрн1826. Курсовая 6ЧРН18-26. 1 Судовая дизельная установка судна

• Название: 1 Судовая дизельная установка судна
• Анкор: Тепловой расчет 6чрн1826
• Дата: 06.02.2022
• Размер: 103.23 Kb.
• Имя файла: Курсовая 6ЧРН18-26.docx
• Тип: Реферат; #353102
• страница: 2 из 3

: Полученные в расчете индикаторные и эффективные показатели

соответствуют показаниям современных среднеоборотных двигателей с наддувом.

2.7 Расчёт основных размеров цилиндра

2.7.1 Определяем величину хода поршня

, (32)

– скорость поршня;

Данные приведены в табл. 1

– частота вращения.

Данные приведены в табл. 2


2.7.2 Определяем цилиндровую мощность

, (33) – эффективная мощность; – число цилиндров. Данные приведены в табл. 2

2.7.3 Определяем диаметр цилиндра

, (34) – эффективная мощность; Данные приведены в табл. 2 – среднее эффективное давление [формула 30].

2.7.4 Определяем отношение хода поршня к диаметру цилиндра

, (35) – ход поршня; – диаметр поршня. Данные приведены в табл. 1

2.7.5 Определяем расчётную мощность

, (36) – среднее эффективное давление [формула 30]; – скорость поршня; – диаметр поршня; Данные приведены в табл. 1 – тактность двигателя. Данные приведены в табл. 2

2.7.6 Определяем погрешность расчёта

, (37) – расчётная мощность [формула 39]; – эффективная мощность. Данные приведены в табл. 2

, Что не превышает 3% и допускается
2.7.7 Определяем степень форсировки двигателя по удельной мощности

, (38) – цилиндровая мощность [формула 36]; – число Пи равное 3,14 – диаметр поршня. Данные приведены в табл. 1

Что показывает, что двигатель 6ЧРН 18/26 – высокофорсированный, т. к. для высокофорсированных [3, с. 41]

Вывод: Полученные основные размеры рабочего цилиндра соответствуют размерам дизеля 6ЧРН 18/26, а важнейшие расчетные параметры цикла имеют несущественные отклонения, что подтверждает сравнительно точный выбор исходных данных к расчету.

2.8 Построение индикаторной диаграммы

2.8.1 Принимаем длину отрезка V_a соответствующей полному объему цилиндра

(39)

2.8.2 Определяем отрезок соответствующий камере сжатия

, (40) – длинна отрезка соответствующая полному объему цилиндра; – степень сжатия. Данные приведены в табл. 2

2.8.3 Находим длину отрезка V_s

(41) – длинна отрезка соответствующая полному объему цилиндра; – отрезок соответствующий камере сжатия;

2.8.4 Находим длину отрезка V_z

(42) – отрезок соответствующий камере сжатия; – степень предварительного расширения [формула 23].

2.8.5 Принимаем масштаб давления

(43) – длинна отрезка соответствующая полному объему цилиндра; – давление конца сгорания [формула 16]

2.8.6 Построение политропы сжатия и расширения

Табл. 3 – Для построения индикаторной диаграммы

№			Р = Ра · m ∙ en1	P = Pв · m ∙ еn2
1	1	220	3,3	9,6
2	1,25	176	4,5	12,8
3	1,5	146,7	5,8	16,2
4	1,75	125,7	7,2	19,8
5	2	110	8,6	23,5
6	3	73,3	15	39,7
7	4	55	22,2	57,5
8	5	44	30,1	76,7
9	6	36,7	38,7	97
10	7	31,4	47,8	118,3
11	8	27,5	57,4	140,6
12	9	24,4	67,4	163,6
13	10	22	77,9
14	11	20	88,8
15	12	18,3	100
16	13,1	16,8	118,8

2.8.7 После построения диаграммы подсчитываем её площадь

= 4450 мм²
2.8.8 Определяем среднее индикаторное давление

, (44) – площадь диаграммы; – отрезок соответствующий рабочему объему цилиндра; – масштаб. (45)

2.8.9 Находим процент расхождения

(48)

– средне индикаторное давление с учётом скругления площади индикаторной диаграммы [формула 29];

– среднее индикаторное давление.

, , что не превышает 3% и допускается


3. ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

3.1 Построение диаграммы сил инерции по методу Толле

3.1.1 Принимаем массу поступательно движущихся частей

Для высокооборотных дизелей M_n =500 750 кг/м² [4, с. 316]

Принимаем M_n = 600 кг/м²
3.1.2 Определяем силу инерции поступательно движущихся масс в верхней мертвой точке (ВМТ)

(49) – масса поступательно движущихся частей, отнесенная к площади поршня [4, с. 316]; – радиуса кривошипа; – угловая скорость вращения коленчатого вала; λ – постоянная кривошипно – шатунного механизма, определяющаяся как отношение радиуса кривошипа R к длине шатуна L.

,
– ход поршня.

Данные приведены в табл. 1



– радиуса кривошипа;

L – значение длины шатуна, берём с поперечного разреза, измеряя расстояние от центра верхней головки шатуна до центра нижней головки.

,
– число Пи равное 3,14;

– частота вращения коленчатого вала;

Данные приведены в табл. 1





3.1.3 определяем силу инерции поступательных движущихся масс в нижней

мертвой точке (НМТ)

^, (50)

– масса поступательно движущихся частей, отнесенная к площади поршня [4, с. 316];

– радиуса кривошипа [формула 49];

– угловая скорость вращения коленчатого вала [формула 49];

λ – постоянная кривошипно – шатунного механизма, определяющаяся как отношение радиуса кривошипа R к длине шатуна L [формула 49].


3.1.4 Определяем вспомогательную величину EF

, (51) – масса поступательно движущихся частей, отнесенная к площади поршня [4, с. 316]; – радиуса кривошипа [формула 49]; – угловая скорость вращения коленчатого вала [формула 49]; λ – постоянная кривошипно – шатунного механизма, определяющаяся как отношение радиуса кривошипа R к длине шатуна L [формула 49].

Строим график…
3.2.Построение диаграмм движущихся сил

3.2.1 Определяем вес поступательно движущихся частей

, (52) – масса поступательно движущихся частей, отнесенная к площади поршня [4, с. 316]; – ускорение свободного падения 9,81 м/с.

3.2.2 Разворачиваем индикаторную диаграмму по ходу поршня.

От основания диаграммы откладываем вверх значение атмосферного давления .

От линии атмосферного давления откладываем вниз линию силы веса, ввиду того, что значение силы веса незначительно, оно совпадает с линией атмосферного давления.

Расставляем знаки движущихся сил на диаграмме. Если движущая сила совпадает с направлением движения поршня то «+», не совпадает «-».

Для определения движущей силы, в зависимости от угла поворота коленчатого вала, на каждом ходе поршня проводим полуокружности.
3.2.3 Определяем поправку Брикса на конечную длину шатуна

, (53)

– радиуса кривошипа [формула 49];

L – значение длины шатуна, берём по прототипу;

– отрезок соответствующий рабочему объему цилиндра;

– ход поршня.

L – значение длины шатуна, берём по прототипу; – отрезок соответствующий рабочему объему цилиндра; – ход поршня. Данные приведены в табл. 1

3.2.4 Откладываем поправку Брикса от центра полуокружности в сторону

НМТ.

Из точки поправки Брикса проводим лучи через каждые 15° до пересечения с полуокружностью (от 330˚ до 390˚ снимаем значения Р_дв через каждые 5˚. Это делается для более точного построения диаграммы касательной силы одного цилиндра).

Снимаем с диаграммы значения движущей силы с учетом знака.

Заносим снятые значения в таблицу 4.


3.3 Построение диаграммы касательной силы одного цилиндра

3.3.1 Построение диаграммы проводим по формуле

, (54) где: значения берём из таблицы 30 [5, с. 149]

Считаем значения Р_к и заносим их в таблицу:

Табл. 4 - Подсчет ординат Т через каждые

Угол поворота коленчатого вала	Рдв		Рк
0	-30	0	0
15	-27	0,322	-4,508
30	-24	0,609	-7,6125
45	-17	0,834	-6,672
60	-8	0,977	-4,885
75	-2	1,03	0,515
90	5	1	5
105	10	0,902	6,314
120	14	0,755	6,795
135	16	0,58	5,8
150	18	0,391	4,301
165	18	0,196	2,254
180	18	0	0
195	-18	0,196	-2,254
210	-18	0,391	-4,4965
225	-16	0,58	-6,38
240	-14	0,755	-8,305
255	-10	0,902	-9,02
270	-5	1	-8
285	-2	1,03	-6,18
300	-8	0,977	-4,885

Продолжение таблицы 4
Угол поворота коленчатого вала	Рдв		Рк
315	-17	0,834	-8,34
330	-24	0,519	-20,241
345	-50	0,519	-11,937
360	-30	0,423	-20,727
365	150	0,109	15,369
370	151	0,216	30,672
375	145	0,322	45,724
380	137	0,423	60,066
385	114	0,519	60,204
390	96	0,609	52,983
405	54	0,834	40,032
420	34	0,977	27,356
435	29	1,03	22,66
450	29	1	20
465	28	0,902	17,138
480	28	0,755	13,9675
495	28	0,58	10,44
510	28	0,391	7,038
525	28	0,196	3,332
540	10	0	0
555	-18	0,196	-1,96
570	-18	0,391	-3,519
585	-16	0,58	-5,22
600	-14	0,755	-5,285
615	-10	0,902	-5,412
630	-5	1	-3
645	2	1,03	1,03
660	8	0,977	5,862
675	17	0,834	8,34
690	24	0,609	8,526
705	27	0,322	5,152
720	30	0	0

Выбираем масштаб по оси абсцисс и по оси ординат:

По оси абсцисс 1° равен 1 мм.

По оси ординат 1 МПа равен 209 мм.

Строим диаграмму касательной силы одного цилиндра
3.4 Построение диаграммы суммарных касательных сил

3.4.1 Определяем угол заклинки между кривошипами коленчатого вала

(55) число Z – число цилиндров.

Определяем порядок работы цилиндров, 1-5-3-6-2-4

На диаграмме касательных сил для одного цилиндра расставляем номера цилиндров в зависимости от порядка работы цилиндров. Кривошип первого цилиндра ставим в точке 0°.

Составляем таблицу для построения диаграммы суммарных касательных сил.

Табл. 5 – Диаграмма суммарных касательных усилий

Угол, φ˚ поворота коленчатого вала	Номера цилиндров							∑ Pk (в мм)
	1	2	3	4	5	6
	Величина Pk
0	0,00	21	-11	-10	10	0,00	10
15	-8	516	-7	-8	9	45	47
30	-14	11	-4	-4	7	57	53
45	-13	5	-4	2	4	44	38
60	-7	0,00	9	7	0,00	33	24
75	-2	-3	-15	13	-4	30	21
90	4	-7	-13	14	-7	29	20
105	8	-9	-5	8	-10	25	17
120	10	-10	0,00	0,00	-11	21	10

3.4.2 Определяем площадь диаграммы суммарных касательных сил

S_д =3300 мм²
3.4.3 Определяем среднюю касательную силу по диаграмме суммарных касательных сил

, (56) – площадь диаграммы суммарных касательных сил; – длинна диаграммы [принимаем по прототипу]; – масштаб [формула 46].

3.4.4 Определяем среднюю касательную силу по теоретической формуле

(57)

– средне индикаторное давление с учётом скругления площади индикаторной диаграммы [формула 29]; тактность двигателя; число цилиндров двигателя; Данные приведены в табл. 2 – число Пи равное 3,14.

3.4.5 Определяем процентное расхождение

, (58) – средняя касательная сила по теоретической формуле [формула 57]; – средняя касательная сила по диаграмме суммарных касательных сил [формула 56].

, что не превышает 3% и допускается
3.5 Расчет маховика

3.5.1 Принимаем степень неравномерности вращения коленчатого вала

Принимаем , как для главных двигателей, у которых

[4, с. 320]
3.5.2 Определяем масштаб площади диаграммы суммарных касательных сил

, (59) – масштаб [формула 46]; – число Пи равное 3,14; – диаметр поршня; Данные приведены в табл. 1 – радиуса кривошипа [формула 49]; – угол заклинки между кривошипами коленчатого вала [формула 55]; – длинна диаграммы [принимаем по прототипу].

3.5.3 Определяем избыточную площадь


3.5.4 Определяем избыточную работу

, (60) – избыточную площадь; – масштаб площади диаграммы суммарных касательных сил [формула 59].

3.5.5 Определяем маховый момент маховика

, (61) – избыточная работа [формула 60]; – частота вращения коленчатого вала; Данные приведены в табл. 2 – степень последующего расширения [формула 24].

3.5.6 Принимаем диаметр обода маховика

, (62) – ход поршня. Данные приведены в табл. 1

3.5.7 Определяем расточную массу обода маховика

, (63) – маховый момент маховика [формула 61]; – диаметр обода маховика [формула 62].

3.5.8 Определяем фактическую массу обода маховика

, (64) – расточная масса обода маховика [формула 63].

3.5.9 Определяем полную массу обода маховика

, (65) – фактическую массу обода маховика [формула 64].