Расчет тепловозного двигателя

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 21 Ноября 2017 в 16:06, курсовая работа

Описание работы

Мощностной ряд четырехтактных дизелей типа Д49 (ЧН 26/26) включает восьми-, двенадцати-, шестнадцати- и двадцатицилиндровые модификации дизелей мощностью от 585 до 4410 кВт. Дизели этого ряда предназначены для применения на магистральных и маневровых тепловозах, передвижных электростанциях, на стационарных буровых и судовых установках. Мощностной ряд дизелей типа Д49 позволяет заменить весьма многочисленные устаревшие модели однотипными дизелями с высокой степенью унификации и лучшими экономическими показателями. Требования к моторесурсу и экономичности определили выбор в качестве базовой модели четырехтактного дизеля.

Содержание работы

Введение 4
1 Расчет требуемой эффективной мощности и давления наддува дизеля 5
1.1 Определение значения давления наддува 5
1.2 Выбор схемы воздухоснабжения дизеля 6
2 Определение параметров рабочего процесса дизеля и построение индикаторной диаграммы 9
2.1 Расчет процесса наполнения цилиндра 9
2.2 Расчет процессов сжатия и горения 11
2.3 Расчет процесса расширения 14
2.4 Расчет расчетного среднего индикаторного давления 14
2.5 Расчет эффективных показателей работы двигателя 16
2.6 Построение индикаторной диаграммы 18
3 Определение сил, действующих в кривошипно-шатунном механизме дизеля 23
4 Расчет узла дизеля. ПОРШНЕВОЙ ПАЛЕЦ 32
Список использованных источников 34

Файлы: 7 файлов

п.3.doc

— 537.50 Кб (Скачать файл)

 

3 Определение сил, действующих в кривошипно-шатунном механизме дизеля

 

Детали кривошипно-шатунного механизма (КШМ) подвергаются действию сил давления газов внутри цилиндра, сил инерции поступательно и вращательно движущихся частей, сил трения и сил сопротивлений от потребителя энергии.

Определение сил и моментов, действующих в КШМ, необходимо для расчета деталей на прочность, определение основных размеров подшипников, оценки уравновешенности, а также для сравнения нагруженности подшипников узлов различных двигателей.

Силы, действующие на детали КШМ, являются функциями угла поворота кривошипа коленвала и режима работы двигателя. Обычно рассчитывают удельные значения этих сил, т.е. отнесенные к 1 м2 площади поршня.

Схема сил, действующих КШМ, представлена на рисунке 3.1.

Суммарная удельная сила pΣ, приложенная в центре поршневого пальца, определяется как алгебраическая сумма двух сил:

 

                                                                                                                                 (3.1)


 

где pг – удельная сила от давления газов на поршень;

pj – удельная сила инерции поступательно движущихся масс.

Положительными считаются силы, направленные от поршня к коленчатому валу.

В свою очередь:

 

                                                                                                              (3.2)


 

где р – давление газов в цилиндре (берется из индикаторной диаграммы в зависимости от j);

ро – давление со стороны кривошипной камеры, принимаем р0 = 0,102 Мпа.                


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3.1 – Силы, действующие в кривошипно-шатунном механизме дизеля

     

Удельные силы инерции поступательно движущихся масс определяются зависимостью:


                                                                                                                                 (3.3)

 

 

где  j – ускорение поршня;

MΣП – масса поступательно движущихся частей, определяем по формуле:

 

(3.4)


 

 

                                         


 

Ускорение поршня j, м/с2, определяется из выражения

 

,

(3.5)


где

 

.

(3.6)


 

Для удобства расчёты представляем в табличном виде (таблица 3.1).

Сила på , в свою очередь, раскладывается на силу К, действующую вдоль оси шатуна, и силу N, направленную нормально к оси цилиндра. В свою очередь, силу К, перенесенная в центр шатунной шейки вала, раскладывают на тангенциальную силу Т, действующую перпендикулярно кривошипу, и нормальную силу z, направленную по кривошипу.

Указанные удельные силы определяются из следующих выражений:

 

                                                                                                                                 (3.7)


 


                                                                                                                                 (3.8)

 


                                                                                                                                 (3.9)

 


                                                                                                                                 (3.10)

 

 

Для тактов впуска и выпуска четырёхтактного двигателя приближённо принимаем p=0,314 МПа. 

Вычисление удельных сил сведем в таблицу 3.1.

Зависимости изменения сил pг, pj, på, К, N, z, T от угла j изображена на рисунках 3.2, 3.3 и 3.4.

 

 

 


Рисунок 3.2 – Зависимость изменения сил pr , pj и pΣ от угла φ


 


Рисунок 3.3 – Зависимость изменения сил K и N от угла φ

 


Рисунок 3.4 – Зависимость изменения сил T и z от угла φ

 

 


Содержание.doc

— 49.50 Кб (Просмотреть файл, Скачать файл)

Спецификация.dwg

— 36.63 Кб (Скачать файл)

Таблица 3.1, страницы 27, 28.xls

— 57.00 Кб (Просмотреть файл, Скачать файл)

Чертеж А1.dwg

— 308.50 Кб (Скачать файл)

Информация о работе Расчет тепловозного двигателя