Расчеты, связанные с транспортом в лесном хозяйстве
Контрольная работа - Транспорт, логистика
Другие контрольные работы по предмету Транспорт, логистика
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
Ульяновский государственный университет
Институт медицины, экологии и физической культуры
Экологический факультет
Кафедра лесного хозяйства
Курсовой проект
по дисциплине Машины и механизмы в лесном хозяйстве
Расчеты, связанные с транспортом в лесном хозяйстве
Ульяновск 2008
Работа 1
Содержание работы
1.Усвоить основные понятия, характеризующие работу двигателя
2.Рассчитать основные параметры, определяющие техническую
характеристику двигателя
3.Составить отчет о выполненной работе
Указания к работе
Уяснить понятия индикаторной, эффективной и литровой мощности двигателя, удельного индикаторного и эффективного расхода топлива.
Таблица 1 - Исходные данные
ПоказателиЗначенияЕд.
измеренияДиаметр поршня100ммХод поршня110ммЧисло цилиндров6шт.Угловая скорость400рад/сТактность2обИндикаторное давление1050кПаКПД0,8-Расход топлива0,003кг/с
Решение
В результате рабочего цикла часть тепловой энергии, выделяющейся при сгорании топлива превращается в механическую. Сила давления газов, действующая на поршень, передается через шатун на кривошип, создавая на коленчатом валу двигателя крутящий момент.
Мощность двигателя зависит от степени использования тепла, которое выделяется при горении топлива в цилиндре. В полезную работу превращается только 30-40 % выделившегося тепла, остальное тепло уходит с отработанными газами, отводится от нагретых деталей двигателя посредством систем охлаждения и смазки, и теряется.
Различают индикаторную и эффективную мощности. Индикаторной называют мощность, которая развивается внутри цилиндра двигателя. Индикаторную мощность можно определить по формуле:
Ni = Pi Vh i n, кВт,
?
Ni = 1,05 0,86 6 64 = 173кВт
2
где Pi среднее индикаторное давление, МПа;
Pi= 1050кПа = 1,05 МПа
i число цилиндров двигателя;
i = 6 шт
n частота вращения коленчатого вала двигателя, об/с;
n=? / (2 ?) = 400 / (2 3, 14) = 64об/с
? тактность двигателя, об/цикл.
? = 2 об/цикл.
Среднее индикаторное давление четырехтактных и двухтактных дизельных двигателей составляет 0,6-1,1 МПа (6-11 кг/см).
Тактность двигателя это число, показывающее, за сколько оборотов коленчатого вала совершается рабочий цикл. Для четырехтактных двигателей ? = 2, для двухтактных - ? = 1.
Объем, освобождаемый поршнем при перемещении от верхней мертвой точки (ВМТ) к нижней (НМТ), называется рабочим объемом цилиндра Vh:
Vh = ? d 10 S, л
4
Vh=3, 14 0, 01 103 0,11= 0,86 л
4
Здесь: d диаметр поршня, м;
d = 100 мм = 0, 1 м
S - ход поршня, м (расстояние между ВМТ и НМТ).
S = 110 мм = 0,11 м.
Сумма рабочих объемов всех цилиндров двигателя, выраженная в литрах, - литраж двигателя (Vл):
Vл = Vh i, л
Vл = 0,86 6 = 5,2 л.
Если выразить рабочий объем цилиндра через литраж двигателя, то индикаторная мощность будет равна
Ni = Pi Vл n, кВт
?
Ni = 1,05 5,264= 175кВт
2
При работе двигателя часть индикаторной мощности затрачивается на преодоление сопротивления трения движущихся деталей двигателя. Мощность, равноценная этим потерям, называется мощностью трения (NT).
Мощность двигателя, снимаемая с его коленчатого вала, называется эффективной мощностью (Nе):
Nе = Ni Nт.
Отношение эффективной мощности к индикаторной мощности называется механическим коэффициентом полезного действия КПД (?м):
?м = Nе
Ni.
Для четырехтактных дизельных двигателей ?м = 0,73-0,85, для двухтактных 0,70-0,75.
Отсюда следует, что:
Nе = Ni Nт = Ni ?м = 173 0, 8= 138кВт
где ?м=0,8
Среднее эффективное давление (Pе) меньше среднего индикаторного (Pi):
Pе = Pi ?м.
Ре = 1,05 0, 8= 616 кПа = 0,616 МПа
Мощность двигателя, таким образом, зависит от его литража, давления газов в цилиндрах и частоты вращения коленчатого вала, а также от технического состояния двигателя.
При подборе двигателя с точки зрения рационального использования размеров цилиндров пользуются понятием литровая мощность.
Литровая мощность это эффективная мощность, отнесенная к одному литру объема двигателя, измеряется в киловаттах на литр (кВт/л).
Nл = Nе = Pе n
Vл ?
Nл = 138= 0,84 64= 26,5кВт/л
5,2 2
В зависимости от совершенства конструкции и технического состояния двигатель для выполнения одной и той же полезной работы расходует разное количество топлива. Масса топлива, рас