Курсовая работа по двигателю 6ЧН 31,833. Курсовая на сдачу. Бгарф фгбоу во кгту

• Название: Бгарф фгбоу во кгту
• Анкор: Курсовая работа по двигателю 6ЧН 31,833
• Дата: 10.05.2023
• Размер: 289.95 Kb.
• Имя файла: Курсовая на сдачу.docx
• Тип: Пояснительная записка; #1120943
• страница: 1 из 7

Федеральное агентство по рыболовству

БГАРФ ФГБОУ ВО «КГТУ»

Калининградский морской рыбопромышленный колледж

Допущен к защите


Заведующий отделением

Должность руководителя учебного подразделения



подпись, дата инициалы ,фамилия
МДК 01.01 Основы эксплуатации, технического обслуживания и

ремонта судового энергетического оборудования

наименование профессионального модуля

КУРСОВАЯ РАБОТА

Контроль основных параметров рабочего цикла судового двигателя

внутреннего сгорания.

тема работы

Пояснительная записка

КМРК 26.02.05.010ПЗ

обозначение документа

Разработал обучающийся:

шифр учебной группы



подпись, дата инициалы, фамилия

Руководитель:


подпись, дата инициалы, фамилия

Нормоконтроль:



подпись, дата инициалы, фамилия
Содержание
Введение …………………………………………………………………………. 2

1 Судовая дизельная установка …….…………………………………………… 3

1. Назначение и область применения ……..…………………………………. 3

2. Основные технические характеристики…………………………………… 3

3. Описание двигателя………………………………………………………… 3

4. Техническое обслуживание и эксплуатация ДВС………………………... 7

5. Выбор исходных данных для расчета рабочего цикла…………………… 12

2 Тепловой расчет рабочего цикла……………………………………………. 13

2.1 Расчет параметров наполнения рабочего цилиндра…………………....... 13

2.2 Расчет параметров процесса сжатия……………………………………… 15

2.3 Определяем количество молей воздуха, необходимого для сгорания

одного килограмма топлива…………………………………………………... 16

2.4 Расчёт параметров процесса сгорания топлива………………………….. 16

2.5 Расчёт параметров процесса расширения………………………………… 20

2.6 Основные индикаторные и эффективные показатели цикла…………… 21

2.7 Расчет основных размеров цилиндра…………………………………….. 24

2.8 Построение индикаторной диаграммы ………………………………….. 25

3 Динамический расчет……………………………………………………….. 28

3.1 Построение диаграммы сил инерции методом Толле…………………… 28

3.2 Построение диаграмм движущихся сил………………………………….. 29

3.3 Построение диаграммы касательной силы одного цилиндра…………… 30

3.4 Построение диаграммы суммарных касательных сил…………………… 32

3.5 Расчет маховика……………………………………………………………. 34

Заключение..………………………………………………………………….. 37

Список литературы……..……………………………………………………. 38




ВВЕДЕНИЕ

Настоящая работа выполняется в соответствии с ФГОС по специальности 26.02.05 «Эксплуатация судовых энергетических установок» с целью формирования профессиональных компетенций, совершенствование у обучающихся умений и навыков в применении полученных знаний к решению технико-экономических вопросов, связанных с эксплуатацией судовых дизельных установок. Выполнение курсовой работы способствует повышению уровня теоретической и практической подготовки специалистов флота рыбной промышленности.

1. 
   СУДОВАЯ ДИЗЕЛЬНАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА СУДНА.
   

Дизель 6ЧН 31,8/33 –представляет собой вертикальный, четырехтактный, тронковый, рядный, шестицилиндровый нереверсивный дизель, простого действия, со струйным смесеобразованием и газотурбинным наддувом.

1.1 Назначение, область применения двигателя.

Дизели 6ЧН 31,8/33 он же Д50 относится к типу тяжелых транспортных двигателей, устанавливаемых на тепловозах и судах. Двигатель приводит в движение электрогенератор постоянного тока, якорь которого жестко соединён с коленчатым валом. Электроэнергия от генератора передается электродвигателям, приводящим в движение колеса тепловоза или гребные винты судна.

1.2 ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ 6ЧН 31,8/33 (взятые из прототипа)

Таблица 1 - основные технические характеристики 6ЧН 31,8/33

Наименование величины	Обозначение величины	Единица измерения	Размерность
Число цилиндров	Z		6
Диаметр поршня	D	м	0,318
Ход поршня	S	м	0,33
Степень сжатия	ε		11 - 12,5
Мощность	Ne	КВт	735
Число оборотов	N	Об/мин	750
Скорость поршня	Cm	м/с	8,25
Эффективное давление	Pe	МПа	0,773
Расход топлива	ge	г/кВт. ч	208
Расход масла	gm	г/кВт. ч	1,09

1.3 ОПИСАНИЕ ДВИГАТЕЛЯ [1]

Детали остова ДВС

Фундаментная рама

Фундаментная рама является остовом. Она представляет собой цельную отливку из чугуна. Рама служит опорой для коленчатого вала, блока цилиндров, статора главного генератора, корпуса привода распределительных шестерен и корпуса привода масляного насоса, а так же для установки и крепления двигателя в сборе с генератором.

Плоскость разъема рамы находится значительно выше оси коленчатого вала. Рама двигателя, имеет семь поперечных перегородок, придающих ей жесткость, и в них расположены постели коренных подшипников с бронзовыми или стальными вкладышами, залитыми баббитом. Крайний коренной подшипник со стороны фланца выполнен упорным. Поддон рамы образует маслосборник.

Блок цилиндров

Блок цилиндров литой чугунный, на раме крепится анкерными и сшивными шпильками и фиксируется на раме двумя штифтами. В блок запрессовываются цилиндровые втулки, омываемые водой. С правой стороны в блоке имеется отсек, в поперечных перегородках которого расположены подшипники распределительного вала. Так же с правой стороны имеются специальные окна для установки масляной магистрали. Для повышения жесткости блока на поперечных перегородках имеется с каждой стороны по два вертикальных и по одному горизонтальному ребру. С левой стороны к блоку крепятся топливный насос и топливный фильтр. Так же с лева отлит продольный канал, который служит водоподводящим трубопроводом к водяному насосу, который крепится ближе к стороне генератора.

Втулки цилиндров

Втулка цилиндра литая чугунная. В верхней и нижней частях её имеются цилиндрические пояса, которыми она фиксируется в блоке. Водяное уплотнение гильзы в верхней части, достигается притиркой её бурта, а в нижней - тремя резиновыми кольцами. В верхнем торце, гильза имеет кольцевую канавку, в которую входит бурт крышки цилиндра. Внутренняя поверхность гильзы – зеркало цилиндра – хонингуется.

В верхней части имеется четыре фрезерованных кармана в которые входят тарелки открывающихся клапанов.

Крышки цилиндров

Крышка цилиндра литая чугунная, индивидуальная на каждый цилиндр. В крышке размещены форсунка, по два впускных и выпускных клапана, индикаторный кран с предохранительным клапаном.


Детали кривошипно-шатунного механизма

Поршень

Поршень, литой из алюминиевого сплава, неохлаждаемый. На поршне установлено восемь поршневых колец, из которых пять компрессионных и три

маслосъемных. Верхние компрессионные кольца трапецеидальные, хромированные.

Поршневые кольца изготовлены из специального чугуна. Поршневой палец стальной, цементированный, полый, плавающего типа.

Шатун

Шатун, штампованный из легированной стали, стержень шатуна двутаврового сечения. Вдоль стержня шатуна имеется утолщение, внутри которого просверлен канал для прохода масла от нижней головки к верхней. В верхнюю головку шатуна запрессована бронзовая втулка. Нижняя головка с бронзовыми вкладышами, залитыми баббитом. Крышка нижней головки крепится к шатуну четырьмя шатунными болтами.

Коленчатый вал

Коленчатый вал, кованный из углеродистой стали. Он имеет шесть кривошипов, расположенных в трех плоскостях под углом 120⁰ друг к другу. Имеется фланец для соединения с ротором генератора и разъемная шестерня для привода распределительного вала, топливного насоса и водяного насоса.

Маховик

Маховики изготавливают из чугуна и стали. Они служат для обеспечения заданной неравномерности вращения коленчатого вала за счет аккумулирования и отдачи кинетической энергии. Малые маховики при диаметре до 2 м выполняют

сплошными и литыми. На наружной окружности обода маховика иногда делают зубчатый венец, с которым сцепляется валоповоротное устройство. Для проверки и регулирования фаз газораспределения двигателя на обод маховика наносят метки, соответствующие положениям ВМТ и НМТ для каждого цилиндра.


Системы ДВС

Топливная система

Топливная система состоит из шестеренчатого топливоподкачивающего насоса с редукционным клапаном, сдвоенного фильтра тонкой очистки, отдельных топливных насосов высокого давления для каждого цилиндра и форсунок.

Каждый рабочий цилиндр дизеля обслуживается топливным насосом золотникового типа. Движение плунжера ТНВД осуществляется от топливного кулачка распределительного вала через промежуточный привод.

Трубопровод топлива на дизеле предназначен для подвода топлива к насосам высокого давления, а также для отвода утечек от форсунок. Форсунки струйного распыливания; распылитель имеет десять распыливающих отверстий. Форсунка дизеля с гидравлическим запиранием иглы устанавливается в крышке цилиндра. Топливо к форсунке подводится по топливопроводу высокого давления, присоединяемому к резьбовому гнезду корпуса форсунки, через прокладку.

В топливной системе в трубопроводе отсечного топлива для поддержания постоянного давления устанавливается редукционный клапан. В трубопроводе утечек топлива от насосов и форсунок установлен сигнализатор, срабатывающий при повреждении топливопровода высокого давления. При падении давления в системе до 1,0 атм. регулятор постоянной скорости вращения выключает подачу топлива и двигатель останавливается.

Система смазки

Система смазки циркуляционная с мокрым картером, под давлением. На дизеле установлен шестеренчатый масляный насос. Фильтрация масла производится двумя пластинчато-щелевыми фильтрами.

Система смазки двигателя устроена следующим образом. Циркуляционное масло из картера забирается шестеренчатым насосом по трубопроводу с фильтром грубой очистки и через фильтр тонкой очистки, масляный холодильник,

трубопровод и сверление в раме под давлением 2-2,5 атм. поступает к нижним вкладышам рамовых подшипников. По сверлениям в коленчатом вале масло отправляется к мотылевым, а от них по сверлениям в шатунах – к головным подшипникам.


От этой системы масло поступает на смазку привода распределительного вала, а также в сервомотор регулятора постоянной скорости вращения.

Прокачка масла перед пуском осуществляется ручным насосом при открытом запорном клапане.

Система охлаждения

Система охлаждения дизеля водяная двухконтурная, состоит из двух водяных насосов внутреннего и внешнего контуров, охладителя надувочного воздуха, охладителя масла, охладителя воды, регулятора температуры масла, регулятора температуры воды и расширительного бачка. Втулки цилиндров, крышки цилиндров и турбокомпрессор охлаждаются циркулирующей пресной водой внутреннего контура, а надувочный воздух, масло и вода охлаждаются проточной водой внешнего контура (забортной водой).

Перепуск воды из зарубашечного пространства в крышки цилиндров осуществляется по корпусам, втулкам, уплотненных кольцами. Спуск воды из лабиринтных полостей крышек осуществляется по пальцам, вставленным в рубашки цилиндров. Уплотнение пальцев обеспечивается резиновыми кольцами.

Система надувочного воздуха

Наддув осуществляется турбокомпрессором ТК-30Н.

1.4 Техническое обслуживание и эксплуатация ДВС [2]

На судах, где предусмотрено вахтенное обслуживание механик обязан:

Осуществлять контроль за работой дизеля и обслуживающими его вспомогательными механизмами, устройствами отбора мощности, системами и трубопроводами по показаниям контрольно-измерительных приборов, сигналами исполнительной и аварийно-предупредительной сигнализации, а также путем осмотра, проверки на ощупь доступных узлов и прослушивания, руководствуясь при этом требованиями инструкции завода-изготовителя и настоящих правил;

Периодичность и объем обслуживания дизелей без постоянной вахты в машинном помещении устанавливается инструкцией по эксплуатации, разработанной соответствующей службой судовладельца и согласованной с инспекцией Регистра.

После пуска необходимо нагружать двигатель постепенно, в соответствии с инструкцией для данной марки двигателя. Двигатель считается прогретым, когда при

установившемся режиме нагрузки температура воды и масла на входе и выходе в соответствующих системах остается постоянной. Для сокращения времени прогрева двигателя холодное масло перед пуском прогревают, если в системе циркуляции имеется устройство для прогрева. При низкой температуре охлаждающей воды рекомендуется часть теплой воды перепускать в приемную полость насоса системы охлаждения.

Температура выхлопных газов у отдельных цилиндров не должна отличаться от среднего значения более чем на 5% при номинальной нагрузке двигателя. Выхлопные газы должны быть бесцветными или иметь светло-серый оттенок. Другие цвета указывают на неисправность двигателя.

Упорные, промежуточные подшипники и дейдвудные сальники осматривают через каждый час, температуру их нагрева контролируют на ощупь.

Максимальная скорость вращения и зоны критических скоростей вращения вала двигателя отмечаются на тахометре красной чертой и красным сектором. Два раза в сутки показания тахометра проверяют при помощи счетчика оборотов и секундомера. Разность между показаниями записывают в машинный журнал.

Судовые двигатели должны работать с мощностью и частотой вращения, не превышающими номинальных величин, установленных заводами-изготовителями.

Работа двигателя с перегрузкой разрешается не более 1 ч. При работе в тропиках мощность дизеля снижается в зависимости от температуры наружного воздуха и в соответствии с требованиями заводской инструкции. Выбор режимов работы установок с ВРШ при раздельном управлении шагом винта и частотой вращения должен проводится в соответствии со специальными инструкциями, имеющимися на судне.

Периодически (4-5 раз за вахту) проверяют чистоту фильтров. Большой перепад давления в фильтрах (контролируется при помощи манометров или дифференциального манометра) указывает на загрязнение фильтра. Равенство давлений указывает на повреждение последнего. Сильно загрязненные фильтры промывают в керосине (топливе), затем в теплой воде и просушивают.

При понижении давления или повышении температуры масла усиливают смазку (включают резервный насос) или уменьшают скорость вращения вала двигателя, сообщают об этом на командный мостик и не медленно устраняют неисправность.

Следят за отсутствием воды и топлива в масле. Содержание их в масле определяют (по цвету и вязкости последнего).

Давление и температура воды после выхода из системы охлаждения каждого цилиндра должны соответствовать инструкции по эксплуатации двигателя. При охлаждении двигателя забортной или пресной водой температура воды, выходящей из каждого цилиндра не должна превышать соответственно 40-50 и 60-80° С. Разность температур воды, выходящей из крышек различных цилиндров, не должна превышать 5° С. Разность температур воды, входящей в дизель и выходящей из него, должна быть больше 7-15° С для замкнутых систем и 10-20° С для проточных. При чрезмерном повышении температуры воды после выхода из системы охлаждения необходимо усилить охлаждение двигателя. Если температура не уменьшается, то уменьшают частоту вращении вала двигателя, сообщают об этом на командный мостик и устраняют неисправность.

В случае охлаждения поршней маслом (водой) контролируют герметичность трубопроводов системы охлаждения поршней и тщательно проверяют отсутствие воды в картере двигателя.

Машинная команда должна внимательно осматривать состояние топливопроводов. Обнаруженные пропуски и неплотности немедленно устраняют, так как в топливную систему может попасть воздух, что вызовет неисправность в работе двигателя.

Нагрев топливного насоса и форсуночной трубки и одновременное увеличение ударности нагнетания в форсуночной трубке указывают на засорение сопла форсунки. Необходимо проверять на ощупь температуру трубы, соединяющей баллоны с главным пусковым клапаном двигателя. Повышенная температура указывает на поступление в нее газов из цилиндра двигателя в следствии неисправности пусковых клапанов (обычно пропуски газов объясняются неплотностью пусковых клапанов и устраняется притиркой последних).

Периодически определяют максимальное давление сгорания , среднее давление по времени , среднее индикаторное давление . Максимальное давление сгорания в отдельных цилиндрах не должно отличаться более чем на 4%, а среднее

индикаторное давление – на 2,5%, от среднего значения при полной нагрузке двигателя.

Непосредственно после пуска двигателя пополняют запас сжатого воздуха в пусковых баллонах. Через каждые полчаса работы компрессора открывают краны продувания и выпускают воду (масло) из сепараторов воздухоохладителей.

Работу воздушных насосов контролируют по давлению продувочного воздуха, которое устанавливается в инструкции по эксплуатации двигателя.

Техническая эксплуатация - это комплекс организационных технических мероприятий, направленных на поддержание судна и СДЭУ в техническом исправном состоянии, подразделяется на техническое использование и ремонт.

Под техническим использованием понимается задание судну таких режимов работы, при которых будет обеспечение выполнения судном производственных показателей, поддержание заданных режимов путем постоянного или периодического контроля за параметрами работы двигателя.

Ремонт - восстановление изношенных механизмов, деталей до рабочего состояния судна. За организацию технической эксплуатации судна отвечает капитан. За организацию и эксплуатацию СДЭУ отвечает старший механик.

Согласно уставу флота рыбной промышленности, либо по распоряжению старшего механика, распределение обязанностей идет путем распределения по заведованию.

Для обеспечения нормальной технической эксплуатации и ремонта дизельной установки на каждом судне должна быть следующая документация:

- инструкция по эксплуатации двигателей завода-изготовителя;

- техническая эксплуатация, обслуживание и уход за дизелями;

- правила технической эксплуатации судовых дизелей;

- межремонтные периоды, нормы износа деталей;

- правила техники безопасности, санитарные правила и правила пожарной безопасности на судах флота рыбной промышленности;

- технические формуляры на главные и вспомогательные дизели и обслуживающие их вспомогательные механизмы;

- инструкции по эксплуатации главных и вспомогательных дизелей, обслуживающих их вспомогательных механизмов;

- акты осмотров, освидетельствований и испытаний дизелей, выданные, инспектором Регистра в период последнего ежегодного освидетельствования;

- инвентарная книга запасных частей;

- комплект сборочных чертежей и схем для главных и вспомогательных дизелей, обслуживающих их вспомогательных механизмов;

- положение о технической эксплуатации судов флота рыбной промышленности;

- устав службы на судах рыбопромыслового флота Российской Федерации;

Обязательными техническими документами по учету и контролю эксплуатации судовой дизельной установки являются:

- машинный журнал;

- журнал технического состояния;

- журнал теплотехнического контроля двигателей;

- журнал индицирования главного двигателя;

- журнал контроля качества горюче-смазочных материалов и охлаждающей воды дизелей;

- рейсовое донесение;

- теплотехнические и рейсовые машинные отчеты;

- графики выполнения работ по техническому обслуживанию по заведованиям механиков;

- акты инспекторских осмотров, аварий и происшествий;

- ремонтные ведомости и отчетность на работы, выполняемые силами машинной команды;

- машинный журнал, является основным документом контроля режима работы дизеля и должен ежесуточно проверяться, и подписываться главным

(старшим) механиком и капитаном. Не допускается ведение двух машинных

журналов; чистового и чернового.

Контроль за правильностью ведения и хранения технической документации должен осуществляется механико-судовой службой (аналогичными службами) судовладельцев.

Все перечисленные документы, кроме машинного журнала, должны храниться у главного (старшего) механика, а машинный журнал – в машинном отделении.