КП по конструкции ДВС MAN 8L1624. КП по конструкции и динамике ДВС. Розрахунок робочого циклу двигуна та побудова його індикаторної діаграми за методикою ГріневецькогоМазінга 11
 Скачать 2.81 Mb.
|
1.4 Визначення сумарної дотичної сили Будується дана таблиця наступним чином Ординати повторюються з інтервалом, рівним куту заклинки, тому таблицю складають по куту ПКВ з прийнятим кроком Δφ в межах від 0° до φз – Δφ. Тут Т0, Т10, Т20..., Т720 - значення ординат кривої тангенціальної сили одного циліндра, виміряні при відповідному куті повороту кривошипа через прийнятий крок Δφ = 10°. Значення ТΣφ виходять підсумовуванням ординат у межах кожного рядка таблиці. Значення ТΣφ = ТΣ0, оскільки ТΣ – періодична функція з періодом φз. За отриманими значеннями ТΣφ будується крива зміни сумарної дотичної сили ТΣ = f(φ). Характер кривоїТΣ = f(φ) залежить від тактності двигуна, числа циліндрів та порядку їх роботи. Середнє за часом значення сумарної дотичної сили ТΣcp визначають за площею під кривою ТΣ = f(φ) або за даними таблиці, МПа:  1.5 Розрахунок та побудова полярних діаграм навантажень на шейки колінвалуКолі́нчастий вал — вал (чи вузол у випадку складеного вала) складної форми, призначений для перетворення зворотно-поступального руху (наприклад, поршня) в обертальний навколо своєї осі, що має шийки, зміщені від осі обертання для кріплення шатунів, від яких сприймає зусилля і перетворює їх в крутний момент. Є складовою частиною кривошипно-шатунного механізму (КШМ). Використовується у двигунах внутрішнього згоряння, поршневих компресорах, насосах, ковальсько-пресових машинах та ін. Основними елементами колінчастого валу є Корінна шийка — опора вала, що лежить в корінній вальниці, розміщеному в картері двигуна. Шатунна шийка — опора, за допомогою якої вал зв'язується з шатунами (для змащення шатунних вальниць є мастильні канали). Щоки — зв'язують корінні і шатунні шийки. Передня вихідна частина вала — частина вала, на якій кріпиться зубчасте колесо або шків відбору потужності для привода кулачкового вала газорозподільного механізму (ГРМ) і різних допоміжних вузлів, систем і агрегатів. Задня вихідна частина вала (хвостовик) — частина валу, що з'єднується з маховиком або шестірнею відбору основної частини потужності. Противаги — забезпечують розвантаження корінних вальниць від відцентрових сил інерції першого порядку незрівноважених мас кривошипа і нижньої частини шатуна, що забезпечує плавність роботи КШМ. Конструктивно колінчастий вал об'єднує кілька корінних і шатунних шийок, з'єднаних між собою щоками. Корінних шийок, як правило, на одну більше, а вал з таким компонуванням називається повноопорним. Корінні шийки мають більший діаметр, ніж шатунні шийки. Продовженням щоки в протилежному від шатунної шийки напрямку є противагою. Шатунна шийка, яка розташована між двома щоками, називається коліном. Коліна розташовуються в залежності від числа, розташування та порядку роботи циліндрів, тактності двигуна. У поршневих машинах число колін колінчастого вала зазвичай дорівнює числу циліндрів; розташування колін залежить від робочого циклу, умов урівноваження машин і розташування циліндрів. Колінчасті вали виготовляють з вуглецевих, хромомарганцевих, хромонікельмолібденових, та інших сталей методом кування, а також із спеціальних високоміцних чавунів методом лиття. Найбільшого застосування знаходять, сталі марок 45, 45Х, 45Г2, 50Г, а для навантажених колінчастих валів дизельних двигунів — 40ХНМА, 18ХНВА тощо. Диаграма навантажень на шатуну шийку будується за силою Q та сила інерції Pr яка визначається залежністю  Величина сили Pr не залежить від кута повороту колінчастого валу. Сила Pr спрямована по лінії дії сили Z і результуюча цих сил:  Полярна діаграма сил, що діють на шатунну шийку, будується в координатах Т-Z1. Для осі сили Z1 визначається зворотний порядок, тобто. Вісь прямує зверху вниз. На діаграмі створюються однакові масштаби сил Т та Z1. При виконанні цієї умови вектор, збудований від початку координат до однієї з точок на діаграмі, що відповідає величині результуючої сили:  Розгорнута діаграма навантажень на шатунну шийку Qшш будується в функції кута повороту колінчастого валу. Полярна діаграма навантажень на шатунний підшипник будується з урахуванням ПДН на шатунну шийку. У процесі побудови кривошип вважають нерухомим, а шатун із підшипником повертається проти годинникової стрілки із кутовим кроком (φ+β). Сили, що діють на корінні шийки колінчастого валу, визначаються в залежності від числа та розташування циліндрів, порядку роботи циліндрів та кривошипної схеми колінчастого валу. Враховується також наявність противаг. При побудові векторної діаграми сил, що діють на корінні шийки та корінні підшипники, робиться припущення, що на корінну шийку колінчастого валу діють реакції від сил поруч розташованих циліндрів, хоча на її навантаженість впливають і віддаленіші циліндри. Полярна діаграма на корінний підшипник будується на основі ПДН на корінну шийку. У процесі побудови колінчастий вал вважають нерухомим, а корінний підшипником з кістяком двигуна повертається проти годинникової стрілки з кутовим кроком φ. Табл.3 Результат розрахунку навантажень на шатуну шийку та шатуний підшибник колінчастого валу;  Табл.4 Результат розрахунку навантажень на коріну шийку та колінчастого валу;  1.6 Розрахунок маховикаМаховик - масивна обертова деталь з великим моментом інерції у вигляді диска або колеса, що встановлюється на ведучому валу машини для зменшення нерівномірності його обертання при усталеному русі. Маховик акумулює (нагромаджує) кінетичну енергію в період прискорення руху і віддає її при сповільненні. Розрахуємо маховик За діаграмою зміни сумарного крутного моменту визначається величина максимальної надлишкової площі fiзб.max, м2, на ділянці φз, м, вище лінії ТΣпор. fiзб.max = 0.4131414 м2 Потім визначаємо найбільшу надмірну роботу, вона визначається за такою формулою  Де де μ – масштаб площі сумарної діаграми моменту, що крутить, Нм/м2. Рахується він так:  де r - Радіус кривошипа, м; D – діаметр циліндра, м; μφ – масштаб, визначальний скільки радіан міститься в абсцисі довжиною 1 м, рахується так; μМ – масштаб, що показує, скільки паскаль (Н/м2) містить ордината довжиною 1 м.  Де φ.з – кут заклинки, рад; l – довжина абсциси Порахуємо    Задаючись значенням δн, можна приблизно знайти момент інерції маховика. Для цього спочатку визначаємо момент інерції всіх рухомих мас двигуна щодо осі валу за формулою:  Де δ.н - коливання кутової швидкості = 0.399  Маса маховика визначається за формулою  Для наближених розрахунків середні діаметр Dм обода маховика можна прийняти:   За умовами міцності зовнішній діаметр маховика Dв має бути вибраний з урахуванням забезпечення допустимих окружних швидкостей. Окружна швидкість на зовнішньому обході маховика:  Де D.мв – Зовнішній діаметр маховика, береться з мануалу, D.мв = 0,9695 м Порахуємо  Окружна швидкість для чавунних маховиків має бути менше 40...50 м/с, для сталевих - 60...70 м/с. Як можна визначити з розрахунку, в цього двигуна стальний маховик. 2. Графічна частина2.1 Побудова індикаторної діаграми   2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
.2 Схема дії сил на КШМ
| | | | | | КП.142.4221.01 | |||||||
| | | | | | ||||||||
| Из | Лист | № докум | Підпис | Дата | ||||||||
| | | | | Курсове проектування з дисципліни «Конструкція та динаміка ДВЗ » | Лит | Аркуш | Аркушів | |||||
| Студент | Войнов | | | | | | 1 | 35 | ||||
| | | | | НУК Імені адмірала Макарова | ||||||||
| Викладач | Мітрофанов | | | |||||||||
| | | | | |||||||||
| | | | | |||||||||