Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Топ:
Проблема типологии научных революций: Глобальные научные революции и типы научной рациональности...
Определение места расположения распределительного центра: Фирма реализует продукцию на рынках сбыта и имеет постоянных поставщиков в разных регионах. Увеличение объема продаж...
Процедура выполнения команд. Рабочий цикл процессора: Функционирование процессора в основном состоит из повторяющихся рабочих циклов, каждый из которых соответствует...
Интересное:
Влияние предпринимательской среды на эффективное функционирование предприятия: Предпринимательская среда – это совокупность внешних и внутренних факторов, оказывающих влияние на функционирование фирмы...
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Искусственное повышение поверхности территории: Варианты искусственного повышения поверхности территории необходимо выбирать на основе анализа следующих характеристик защищаемой территории...
Дисциплины:
2019-07-11 | 447 |
5.00
из
|
Заказать работу |
Задание на курсовую работу
Произведем расчет четырехтактного дизеля, предназначенного для грузового автомобиля. Прототипом рассчитываемого двигателя является ЯМЗ-236. Номинальная мощность двигателя Nе=132.4 кВт при частоте вращения коленчатого вала n=2100 об/мин. Двигатель шестицилиндровый, i=6 с V-образным расположением цилиндров. Степень сжатия e =16,5.
Тепловой расчет и тепловой баланс дизеля
Исходные данные
Техническая характеристика двигателя прототипа ЯМЗ-236. Характеристику двигателя прототипа представим в виде таблицы.
Таблица 1.
1 | Номинальная мощность | Nе | 132.4 |
2 | Частота вращения | n | 2100 |
3 | Диаметр цилиндра | D | 130 |
4 | Ход поршня | S | 140 |
5 | Отношение хода поршня к диаметру цилиндра | S/D | 1.077 |
6 | Литраж двигателя | 11.14 | |
7 | Степень сжатия | 16.5 | |
8 | Средняя скорость поршня | 9.8 | |
9 | Литровая мощность | 11.89 | |
10 | Максимальный крутящий момент | 667 | |
11 | Частота вращения коленчатого вала при максимальном крутящем моменте | 1500 | |
12 | Среднее эффективное давление при номинальной мощности | 0.679 | |
13 | Среднее эффективное давление при максимальном крутящем моменте | 0.752 | |
14 | Минимальный удельный расход топлива | 238 |
Топливо
В соответствии с ГОСТ 305-82 для рассчитываемого двигателя принимаем дизельное топливо (для работы в летних условиях - марки Л и для работы в зимних условиях - марки З). Цетановое число топлива - не менее 45.
Средний элементный состав дизельного топлива:
С =0,870; Н =0,126; О= 0,004.
Низшая теплота сгорания топлива:
Ни=33,91С+125,60Н-10,89 (О-S) - 2,51 (9Н + W) =33,91·0,870 + 125,60·0,126-10,89·0,004-2,51·9·0,126=42,44 МДж/кг = 42440 кДж/кг.
Параметры рабочего тела
Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива
L0= (С/12+Н/4-О/32) /0, 208= (0,87/12+0,126/4-0,004/32) /0, 208=0,500 кмоль возд/кг топл;
l0= (8С/3+8Н-О) /0,23= (8·0,87/3+8·0,126-0,004) /0,23=14,452 кг возд/кг топл.
Коэффициент избытка воздуха. Уменьшение коэффициента избытка воздуха α до возможных пределов уменьшает размеры цилиндра и, следовательно, повышает литровую мощность дизеля, но одновременно с этим значительно возрастает теплонапряженность двигателя, особенно деталей поршневой группы, увеличивается дымность выпускных газов. Лучшие образцы современных дизелей без наддува со струйным смесеобразованием устойчиво работают на номинальном режиме без существенного перегрева при α=1,4-1,5. В связи с этим можно принять: α =1,4 - для дизеля без наддува.
Количество свежего заряда:
при α =1,4 М = α L =1,4·0,5=0,7 кмоль св. зар/кг топл.; Количество отдельных компонентов продуктов сгорания
=C/12=0,87/12=0,0725 кмоль СО2/кг топл;
=Н/2=0,126/2=0,063 кмоль Н2О/кг топл.
При α =1,4 =0, 208 ( -1) L =0, 208· (1,4-1) ·0,5=0,0416 кмоль О /кг топл.;
=0,792αL0=0,792·1,4·0,5=0,5544 кмоль N2/кг топл;
Общее количество продуктов сгорания
= + + + .
При α =1,4 М2=0,0725+0,063+0,0416+0,5544=0,7315 кмоль пр. сг/кг топл.
Параметры окружающей среды и остаточные газы
Давление и температура окружающей среды при работе дизеля без наддува рk=p0=0,1 МПа и Tk=Т0=293 К.
Температура и давление остаточных газов. Достаточно высокое значение e=16,5 дизеля без наддува снижает температуру и давление остаточных газов, а повышенная частота вращения коленчатого вала несколько увеличивает значения Tr и pr. Можно принять для дизелей:
без наддува Tr=750 К, pr =1,05,p0 =1,05·0,1=0,105 МПа.
Процесс впуска
Температура подогрева свежего заряда. Рассчитываемый двигатель не имеет специального устройства для подогрева свежего заряда. Однако естественный подогрев заряда в дизеле без наддува может достигать 15-20 0 С. Поэтому принимаем для дизелей: без наддува ∆Т =20 0С.
Плотность заряда на впуске
rК=рК106/ (RВTК);
без наддува rК =0,1·106/ (287·293) = 1,189 кг/м3,где Rв=287 Дж/кг·град - удельная газовая постоянная для воздуха.
Потери давления на впуске в двигателе
без наддува Dpa= (b2+xвп) w2впrk·10-6/2=2,7·702·1,189·10-6/2=0,008 МПа.
где (b2+xвп) =2,7 и wвп=70 м/с приняты в соответствии со скоростным режимом двигателей и с учетом небольших гидравлических сопротивлений во впускной системе дизеля с наддувом и без наддува.
Давление в конце впуска
pa=pк-Dpa;
без наддува pа=0,1-0,008=0,092 МПа.
Коэффициент остаточных газов.
gr=pr (Tк+DT) / (Tr (epa-pr)).
Без наддува gr= (293+20) ·0.105/ ((16,5·0,092-0,105) 750) =0,03101.
Температура в конце впуска
Ta= (Tк+DT+grTr) / (1+gr).
без наддува Та= (293+20+0,03·750) / (1+0,03101) =325,41 К.
Коэффициент наполнения
hV=Tк (epa-pr) / ((Tк+DT) (e-1) pк);
без наддува hV=293 (16,5·0,092-0,105) / ((293+20) · (16,5 - 1) ·0,1) =0,853.
Процесс сжатия
Средние показатели адиабаты и политропы сжатия.
При работе дизеля на номинальном режиме можно с достаточной степенью точности принять показатель политропы сжатия приблизительно равным показателю адиабаты, который определяется по номограмме (см. рис.4.4) [1]:
для дизеля без наддува при e=16,5 и Ta=325,41 К
n1 k1= 1,3705
Давление в конце сжатия
pc=pae , без наддува pc=0,092·16,51,3705=4,283 МПа.
Температура в конце сжатия
Tc=Tae -1,без наддува Tc=325,41 ·16,51,3705-1=919,4 К.
Средняя мольная теплоемкость в конце сжатия:
а) воздуха
=20,6+2,638·10-3 tc:
для дизеля без наддува =20,6+2,638·10-3·646,4=22,305 кДж/ (кмоль·град),
где tc=Tc-273 = 919,4-273=646,4 0С;
б) остаточных газов
- определяется методом интерполяции по табл.3.9 [1]:
для дизеля без наддува при a=1.4 и tc=646,4 0С
=23,937+ (24,342-23,937) · =24,123 кДж/ (кмоль·град)
где 23,937 и 24,342 - значения теплоемкости продуктов сгорания при 600 и 700 0С соответственно и α=1,4, взятые по табл.3.9 [1].
=24,123 кДж/ (кмоль·град);
в) рабочей смеси
= (1/ (1+gr)) * ( +gr* );
для дизеля без наддува
= (1/ (1+0.03) (22,305+0,03·23,937) =22,351 кДж/ (кмоль·град);
Процесс сгорания
Коэффициент молекулярного изменения свежей смеси в дизелях:
без наддува m0=M2/M1=0,7315/ 0,7=1,045;
Коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси в дизелях:
без наддува m= (m0+gr) / (1+gr) = (1,045+0,03101) / (1+0,03101) =1,0436;
Теплота сгорания рабочей смеси в дизелях:
без наддува Hраб. см = Ни / (М1 (1+gr)) =42440/ (0,7 (1+0,03101)) =58805 кДж/кмоль раб. см;
Средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания в дизелях:
= (1/ ) [ + + + ]; = +8,315;
без наддува = (1/0,7315) [0,0725 (39,123+0,003349 tz) +0,063 (26,67+0,004438 tz) +0,0416 (23,723+0,00155 tz) +0,5544 (21,951+0,001457 tz)] =24,160+0,00191 tz;
=24,160+0,00191 tz+8,315=32,475+0,00191 tz;
Коэффициент использования теплоты для современных дизелей с хорошо организованным струйным смесеобразованием можно принять для двигателей без наддува xz=0.82.
Степень повышения давления в дизеле в основном зависит от величины цикловой подачи топлива. С целью снижения газовых нагрузок на детали кривошипно-шатунного механизма целесообразно иметь максимальное давление сгорания не выше 11 - 12 МПа. В связи с этим целесообразно принять для дизеля без наддува λ=2,0.
Температура в конце видимого процесса сгорания
xzHраб. см+ [ +8.315λ] tc +2270 (λ-m) =m tz:
без наддува 0,82·58805+ [22.351+8.315·2] 646+2270· (1-1,044) =1,044 (32,475+0,00191 tz) tz или 0,001994 tz2+33,904 tz-73732=0,откуда tz= (-33,904+√ (33,9042+4·0,001994·73732)) / (2·0,001994) =19490С
ТZ= tz+273=1949+273=2222 К.
Максимальное давление сгорания для дизелей:
без наддува pz=λ pc=2,0·4,283=8,556 МПа.
Степень предварительного расширения для дизелей:
без наддува ρ= m Tz / (λ Tc) =1,044·2222/ (2,0·919,4) =1,2616.
Тепловой баланс
Общее количество теплоты, введенной в двигатель с топливом:
Q0=Hи*Gт/3,6=42440*34.14/3,6=402473Дж/с;
Теплота, эквивалентная эффективной работе за 1 с:
Qе=1000*Ne,
Qe=1000*134.37=134370 Дж/с.
Теплота, передаваемая охлаждающей среде:
Qв=c*i*D1+2*m*nm* (1/a);
где с=0,45¸0,53 - коэффициент пропорциональности для четырехтактных двигателей. В расчете принято с=0,48; i - число цилиндров; D - диаметр цилиндра, см; n - частота вращения коленчатого вала двигателя, об/мин; m=0,6¸0,7 - показатель степени для четырехтактных двигателей. В расчете принято при n=2200 об/мин m=0,65.
Qв=0,53*6*131+2*0,65*22000,65* (1/1.4) =72200 Дж/с;
Теплота, унесенная с отработанными газами:
Qr= (Gт/3,6) *{М2* t - M1 tk}.
Qr= (34.14/3,6) *{0,7315*31.6*490
0,5*29.09*20}=105565.9Дж/с,
где =23, 3 кДж/ (кмоль*град) - теплоемкость остаточных газов (определена по табл.3.9 методом интерполяции)
tr=Тr-273=763-273=490°С; =20,775 кДж/ (кмоль*град) –
теплоемкость свежего заряда определена по табл.3.6 для воздуха методом интерполяции при t0=Т0-273=293-273=20°С.
Неучтённые потери:
Qост= Q0- (Qe +Qв + Qr);
для дизеля без наддува Qост=402473- (134370+72200+105565) =90338 Дж/с.
Составляющие теплового баланса представлены в табл.3.
Таблица 3
Составляющие теплового баланса. | Дизель без наддува. | |
Q, Дж/с. | q,% | |
Теплота, эквивалентная эффективной работе. | 134370 | 33 |
Теплота, передаваемая охлаждающей среде. | 72200 | 17 |
Теплота, унесенная с отработанными газами. | 105565 | 26 |
Неучтенные потери теплоты. | 90338 | 24 |
Общее количество теплоты, введенной в двигатель с топливом. | 402473 | 100 |
Расчет кинематики двигателя
3.1 Выбор l и длины LШ шатуна
Величина отношения радиуса кривошипа к длине шатуна предварительно была принята (по прототипу ЯМЗ-236) в тепловом расчете l = 0,264. При этих условиях
LШ = R/l = 60/0,264 = 227 мм.
Перемещение поршня
Расчет производится аналитически через каждые 30° угла поворота коленчатого вала.
Угловая скорость вращения коленчатого вала
w = p*n/30 = 3,14*2200/30 = 230,266 рад/с.
Скорость поршня
w*R/М = 230.266*0,06/0.4=34.54 мм
w*Rl/ (М*2) =230.266*0.06*0.264/ (0.4*2) =4.66мм
Ускорение поршня
w2R/М=230.2662*0.06/100=31.81мм
w2Rl/М=230.2662*0.06*0.264/100=8.589мм
j м = w2R (1+l) =230.2662*0.06 (1+0.264) =4040.31 м/с2
j = - w2R (1+1/8l) =2331.55 м/с2.
Расчетные данные сведены в таблицу.
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1,264 | 4011,936 |
10 | 0,019172534 | 0,115035 | 0 | 3,019369 | 1,232887 | 3913,182 |
20 | 0,075748446 | 0,454491 | 3,019369 | 5,89078 | 1,141928 | 3624,481 |
30 | 0,166974596 | 1,001848 | 5,89078 | 8,477552 | 0,998025 | 3167,733 |
40 | 0,288494777 | 1,730969 | 8,477552 | 10,66439 | 0,811888 | 2576,931 |
50 | 0,43467317 | 2,608039 | 10,66439 | 12,36534 | 0,596944 | 1894,702 |
60 | 0,599 | 3,594 | 12,36534 | 13,5287 | 0,368 | 1168,032 |
70 | 0,77453879 | 4,647233 | 13,5287 | 14,13866 | 0,139784 | 443,6757 |
80 | 0,954371535 | 5,726229 | 14,13866 | 14,21337 | -0,07443 | -236,243 |
90 | 1,132 | 6,792 | 14,21337 | 13,8 | -0,264 | -837,936 |
100 | 1,301667891 | 7,810007 | 13,8 | 12,96732 | -0,42173 | -1338,56 |
110 | 1,458579077 | 8,751474 | 12,96732 | 11,79686 | -0,54426 | -1727,47 |
120 | 1,599 | 9,594 | 11,79686 | 10,3736 | -0,632 | -2005,97 |
130 | 1,720248389 | 10,32149 | 10,3736 | 8,777488 | -0,68863 | -2185,71 |
140 | 1,820583663 | 10,9235 | 8,777488 | 7,076543 | -0,7202 | -2285,92 |
150 | 1,899025404 | 11,39415 | 7,076543 | 5,322448 | -0,73403 | -2329,8 |
160 | 1,955133688 | 11,7308 | 5,322448 | 3,548976 | -0,73746 | -2340,69 |
170 | 1,98878804 | 11,93273 | 3,548976 | 1,773321 | -0,73673 | -2338,38 |
180 | 2 | 12 | 1,773321 | 1,24E-15 | -0,736 | -2336,06 |
190 | 1,98878804 | 11,93273 | 1,24E-15 | -1,77332 | -0,73673 | -2338,38 |
200 | 1,955133688 | 11,7308 | -1,77332 | -3,54898 | -0,73746 | -2340,69 |
210 | 1,899025404 | 11,39415 | -3,54898 | -5,32245 | -0,73403 | -2329,8 |
220 | 1,820583663 | 10,9235 | -5,32245 | -7,07654 | -0,7202 | -2285,92 |
230 | 1,720248389 | 10,32149 | -7,07654 | -8,77749 | -0,68863 | -2185,71 |
240 | 1,599 | 9,594 | -8,77749 | -10,3736 | -0,632 | -2005,97 |
250 | 1,458579077 | 8,751474 | -10,3736 | -11,7969 | -0,54426 | -1727,47 |
260 | 1,301667891 | 7,810007 | -11,7969 | -12,9673 | -0,42173 | -1338,56 |
270 | 1,132 | 6,792 | -12,9673 | -13,8 | -0,264 | -837,936 |
280 | 0,954371535 | 5,726229 | -13,8 | -14,2134 | -0,07443 | -236,243 |
290 | 0,77453879 | 4,647233 | -14,2134 | -14,1387 | 0,139784 | 443,6757 |
300 | 0,599 | 3,594 | -14,1387 | -13,5287 | 0,368 | 1168,032 |
310 | 0,43467317 | 2,608039 | -13,5287 | -12,3653 | 0,596944 | 1894,702 |
320 | 0,288494777 | 1,730969 | -12,3653 | -10,6644 | 0,811888 | 2576,931 |
330 | 0,166974596 | 1,001848 | -10,6644 | -8,47755 | 0,998025 | 3167,733 |
340 | 0,075748446 | 0,454491 | -8,47755 | -5,89078 | 1,141928 | 3624,481 |
350 | 0,019172534 | 0,115035 | -5,89078 | -3,01937 | 1,232887 | 3913,182 |
360 | 0 | 0 | 0 | -4,3E-15 | 1,264 | 4011,936 |
Диаграмма перемещения поршня.
Диаграмма скорости поршня.
Диаграмма ускорения поршня.
Динамический расчет
Исходные данные
Все данные приняты из предыдущих расчетов, а так же согласно прототипу двигателя [2].
конструктивная масса поршневой группы
конструктивная масса шатуна
конструктивная масса неуравновешенных частей одного колена вала без противовесов
Силы давления газов
Индикаторную диаграмму, полученную в тепловом расчете, развертываем по углу поворота кривошипа по методу Брикса
Поправка Брикса
где Мs - масштаб хода поршня на индикаторной диаграмме.
Масштаб развернутой диаграммы
Давлений и удельных сил Мр=0,05МПа; полных сил Мр= Мр∙Fn=0,05∙13,9=0,695Н в мм, угла поворота кривошипа Мφ=3˚ в мм, или
в мм.
где ОВ - длина развернутой индикаторной диаграммы, мм.
По развернутой диаграмме через каждые 30˚ угла поворота кривошипа определяем значения ΔРГ и заносим в таблицу 6.
Удельные суммарные силы
Удельная сила, сосредоточенная на оси поршневого пальца
Удельная нормальная сила
Значение tgβ определяем по таблице [1. табл.8.2.] для λ=0,264.
Удельная сила, действующая вдоль шатуна
Значение (1/сosβ) определяем по таблице [1. табл.8.3]
Удельная сила, действующая по радиусу кривошипа
Значение (сos (φ+β) /cos β) определяем по таблице [1. табл.8.4]
Удельная тангенциальная сила
Значение (sin (φ+β) /cos β) определяем по таблице [1. табл.8.5]
Полная тангенциальная сила
По данным таблицы 6 строим график изменения удельных сил в зависимости от угла поворота коленчатого вала φ
Среднее значение тангенциальной силы за цикл
по данным теплового расчета
по площади, заключенной между кривой рт и осью абсцисс
ошибка
Крутящие моменты
Крутящий момент одного цилиндра
Период изменения крутящего момента
Суммирование значений крутящих моментов всех 6 цилиндров двигателя осуществляется через каждые 30˚ угла поворота коленчатого вала. Все значения сводятся в таблицу 7. По полученным значениям строится кривая Мкр, в масштабе ММ=0,035Нм в мм.
Таблица 7.
углы | М1 | М2 | М3 | М4 | М5 | М6, кН*м |
0 | 0 | 2,43336 | -4,5012 | 4,1295 | 6,3395 | -2,7912 |
10 | -2,5896 | 3,70616 | -4,4728 | 2,8974 | 5,5381 | -3,6058 |
20 | -4,7025 | 4,37246 | -3,8908 | 1,3296 | 4,4816 | -4,2741 |
30 | -5,9888 | 4,47235 | -2,683 | 0 | 3,2833 | -4,6435 |
40 | -6,1456 | 4,12605 | -1,0882 | 3,2364 | 2,144 | -4,5628 |
50 | -5,2674 | 3,47838 | 0,8323 | 4,3234 | 1,0282 | -3,9155 |
60 | -3,5932 | 2,66982 | 2,6993 | 3,8301 | 0 | -2,6566 |
70 | -1,4952 | 1,78885 | 3,97605 | 3,1437 | -0,9674 | -0,8569 |
80 | 0,62674 | 0,89157 | 4,41926 | 2,6636 | -1,9003 | 1,266 |
90 | 2,43336 | 0 | 4,12951 | 2,4893 | -2,7912 | 3,3738 |
100 | 3,70616 | -0,8916 | 2,89736 | 3,6399 | -3,6058 | 5,0669 |
110 | 4,37246 | -1,7889 | 1,3296 | 4,9656 | -4,2741 | 5,9727 |
120 | 4,47235 | -2,6698 | 0 | 6,1139 | -4,6435 | 5,8546 |
130 | 4,12605 | -3,4792 | 3,23643 | 6,7872 | -4,5628 | 4,6619 |
140 | 3,47838 | -4,1337 | 4,32341 | 6,8352 | -3,9155 | 2,5803 |
150 | 2,66982 | -4,5012 | 3,8301 | 6,3395 | -2,6566 | 0 |
160 | 1,78885 | -4,4728 | 3,14368 | 5,5381 | -0,8569 | -2,5896 |
170 | 0,89157 | -3,8908 | 2,66357 | 4,4816 | 1,266 | -4,7025 |
180 | 0 | -2,683 | 2,48931 | 3,2833 | 3,3738 | -5,9888 |
190 | -0,8916 | -1,0882 | 3,6399 | 2,144 | 5,0669 | -6,1456 |
200 | -1,7889 | 0,8323 | 4,96557 | 1,0282 | 5,9727 | -5,2674 |
210 | -2,6698 | 2,6993 | 6,11389 | 0 | 5,8546 | -3,5932 |
220 | -3,4792 | 3,97605 | 6,78717 | -0,967 | 4,6619 | -1,4952 |
230 | -4,1337 | 4,41926 | 6,83515 | -1,9 | 2,5803 | 0,6267 |
240 | -4,5012 | 4,12951 | 6,33953 | -2,791 | 0 | 2,4334 |
250 | -4,4728 | 2,89736 | 5,53811 | -3,606 | -2,5896 | 3,7062 |
260 | -3,8908 | 1,3296 | 4,48155 | -4,274 | -4,7025 | 4,3725 |
270 | -2,683 | 0 | 3,28332 | -4,644 | -5,9888 | 4,4724 |
280 | -1,0882 | 3,23643 | 2,14396 | -4,563 | -6,1456 | 4,1261 |
290 | 0,8323 | 4,32341 | 1,02824 | -3,916 | -5,2674 | 3,4784 |
300 | 2,6993 | 3,8301 | 0 | -2,657 | -3,5932 | 2,6698 |
310 | 3,97605 | 3,14368 | -0,9674 | -0,857 | -1,4952 | 1,7889 |
320 | 4,41926 | 2,66357 | -1,9003 | 1,266 | 0,6267 | 0,8916 |
330 | 4,12951 | 2,48931 | -2,7912 | 3,3738 | 2,4334 | 0 |
340 | 2,89736 | 3,6399 | -3,6058 | 5,0669 | 3,7062 | -0,8916 |
350 | 1,3296 | 4,96557 | -4,2741 | 5,9727 | 4,3725 | -1,7889 |
360 | 0 | 6,11389 | -4,6435 | 5,8546 | 4,4724 | -2,6698 |
370 | 3,23643 | 6,78717 | -4,5628 | 4,6619 | 4,1261 | -3,4792 |
380 | 4,32341 | 6,83515 | -3,9155 | 2,5803 | 3,4784 | -4,1337 |
390 | 3,8301 | 6,33953 | -2,6566 | 0 | 2,6698 | -4,5012 |
400 | 3,14368 | 5,53811 | -0,8569 | -2,59 | 1,7889 | -4,4728 |
410 | 2,66357 | 4,48155 | 1,26597 | -4,703 | 0,8916 | -3,8908 |
420 | 2,48931 | 3,28332 | 3,37381 | -5,989 | 0 | -2,683 |
430 | 3,6399 | 2,14396 | 5,06685 | -6,146 | -0,8916 | -1,0882 |
440 | 4,96557 | 1,02824 | 5,97272 | -5,267 | -1,7889 | 0,8323 |
450 | 6,11389 | 0 | 5,85463 | -3,593 | -2,6698 | 2,6993 |
460 | 6,78717 | -0,9674 | 4,66193 | -1,495 | -3,4792 | 3,9761 |
470 | 6,83515 | -1,9003 | 2,58034 | 0,6267 | -4,1337 | 4,4193 |
480 | 6,33953 | -2,7912 | 0 | 2,4334 | -4,5012 | 4,1295 |
490 | 5,53811 | -3,6058 | -2,5896 | 3,7062 | -4,4728 | 2,8974 |
500 | 4,48155 | -4,2741 | -4,7025 | 4,3725 | -3,8908 | 1,3296 |
510 | 3,28332 | -4,6435 | -5,9888 | 4,4724 | -2,683 | 0 |
520 | 2,14396 | -4,5628 | -6,1456 | 4,1261 | -1,0882 | 3,2364 |
530 | 1,02824 | -3,9155 | -5,2674 | 3,4784 | 0,8323 | 4,3234 |
540 | 0 | -2,6566 | -3,5932 | 2,6698 | 2,6993 | 3,8301 |
550 | -0,9674 | -0,8569 | -1,4952 | 1,7889 | 3,9761 | 3,1437 |
560 | -1,9003 | 1,26597 | 0,62674 | 0,8916 | 4,4193 | 2,6636 |
570 | -2,7912 | 3,37381 | 2,43336 | 0 | 4,1295 | 2,4893 |
580 | -3,6058 | 5,06685 | 3,70616 | -0,892 | 2,8974 | 3,6399 |
590 | -4,2741 | 5,97272 | 4,37246 | -1,789 | 1,3296 | 4,9656 |
600 | -4,6435 | 5,85463 | 4,47235 | -2,67 | 0 | 6,1139 |
610 | -4,5628 | 4,66193 | 4,12605 | -3,479 | 3,2364 | 6,7872 |
620 | -3,9155 | 2,58034 | 3,47838 | -4,134 | 4,3234 | 6,8352 |
630 | -2,6566 | 0 | 2,66982 | -4,501 | 3,8301 | 6,3395 |
640 | -0,8569 | -2,5896 | 1,78885 | -4,473 | 3,1437 | 5,5381 |
650 | 1,26597 | -4,7025 | 0,89157 | -3,891 | 2,6636 | 4,4816 |
660 | 3,37381 | -5,9888 | 0 | -2,683 | 2,4893 | 3,2833 |
670 | 5,06685 | -6,1456 | -0,8916 | -1,088 | 3,6399 | 2,144 |
680 | 5,97272 | -5,2674 | -1,7889 | 0,8323 | 4,9656 | 1,0282 |
690 | 5,85463 | -3,5932 | -2,6698 | 2,6993 | 6,1139 | 0 |
700 | 4,66193 | -1,4952 | -3,4792 | 3,9761 | 6,7872 | -0,9674 |
710 | 2,58034 | 0,62674 | -4,1337 | 4,4193 | 6,8352 | -1,9003 |
720 | 0 | 2,43336 | -4,5012 | 4,1295 | 6,3395 | -2,7912 |
Средний крутящий момент двигателя. П о данным теплового расчета
по площади, заключенной под кривой Мкр.
ошибка
Максимальный и минимальный крутящие моменты
Уравновешивание двигателя
Центробежные силы инерции рассчитываемого двигателя и их моменты полностью уравновешены: ∑КR =0; ∑МR =0.
Суммарный момент центробежных сил.
∑МR =
∑МR=3.16 (3.96+2*3.28) 0.06*0,230*0,230*160=16.88
Суммарный момент сил инерции.
∑Мj = , ∑Мj =3.16*5.2*0.06*0.053*160=8.34
Суммарные моменты действуют в одной плоскости, поэтому:
∑Мj +∑МR=16.88+8.34=25.22
Масса общего противовеса.
мпр= , мпр=160*60*3.16* (5.2+3.96+2*3.28) / (125*720) =5.29
Подбор маховика
Равномерность крутящего момента
Избыточная работа крутящего момента
где Fabc=2239 мм2 - площадь над прямой среднего крутящего момента;
Масштаб угла поворота вала на диаграмме Мкр
в мм
Равномерность хода двигателя принимаем d=0,01.
Момент инерции движущихся масс двигателя, приведенных к оси коленчатого вала
Момент инерции маховика
Средний диаметр маховика
d Dcp Dm
Маховый момент
,
откуда, масса маховика
По результатам расчета внешний диаметра маховика принимаем:
Dм=0,26 м.
Плотность чугуна кг/м³
Объем маховика ;
Масса маховика ;
Площадь маховика
Т.к. ранее мы высчитали массу маховика, можем составить квадратное уравнение из которого найдем диметр выреза в маховике:
где Н - толщина маховика.
откуда d=0,054м.
Таким образом мы подобрали маховик со следующими габаритами:
Диаметр маховика D=0,26м;
Диаметр выреза в маховике d=0,054м;
Ширина маховика Н=0,048;
Маховик выполнен из чугуна.
Конструктивный расчет
Расчет клапанной пружины
Максимальная сила упругости пружин
Минимальная сила упругости пружин
Жесткость пружин
Деформация пружин:
Предварительная
Полная
Распределение усилий между наружной и внутренней пружинами
внутренняя пружина
наружная пружина
,
Жесткость наружной и внутренней пружин
Размер пружин диаметр проволоки ; ; средний диаметр пружин ;
Число рабочих витков пружин
полное число витков пружин
Длина пружин при полностью открытом клапане
Длина пружин при закрытом клапане
Длина свободных пружин
Максимальные и минимальные напряжения в пружинах:
Внутренняя пружина
Наружная пружина
Среднее напряжение и амплитуды напряжений:
Внутренняя пружина
Наружная пружина
Запасы прочности пружин:
Внутренняя пружина
Расчет пружин на резонанс
Задание на курсовую работу
Произведем расчет четырехтактного дизеля, предназначенного для грузового автомобиля. Прототипом рассчитываемого двигателя является ЯМЗ-236. Номинальная мощность двигателя Nе=132.4 кВт при частоте вращения коленчатого вала n=2100 об/мин. Двигатель шестицилиндровый, i=6 с V-образным расположением цилиндров. Степень сжатия e =16,5.
Тепловой расчет и тепловой баланс дизеля
Исходные данные
Техническая характеристика двигателя прототипа ЯМЗ-236. Характеристику двигателя прототипа представим в виде таблицы.
Таблица 1.
1 | Номинальная мощность | Nе | 132.4 |
2 | Частота вращения | n | 2100 |
3 | Диаметр цилиндра | D | 130 |
4 | Ход поршня | S | 140 |
5 | Отношение ход
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы... Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления... Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)... Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при... © cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста. |