Тепловой расчет двигателя Д-440 с разработкой гидрозапорной системы
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
? выражений находим
при r = rв = 3,5 см ?r = -120 кг/см2 ?? = 495 кг/см2.
при rм = 4.1 ?r = -122 кг/см2 ?? = 775 кг/см2.
Проверяем прочность цилиндра в этих точках.
По третьей теории прочности [5 с. 712]
?1 - ?3 ? [?],
?1 = ?? = 775 кг/см2 и ?3 = ?з = -122
(775+122) = 897 < 1500
Следовательно, прочность аккумулятора достаточна при толщине стенки 6 мм
5.4 Перепускной (редукционный) клапан
Клапан является в общем случае устройством, предназначенным для управления потоком жидкости путем автоматического изменения рабочего окна под воздействием протекающей через него рабочей жидкости. В нашем случае перепускной клапан используется в основном в качестве регулятора давления гидрозапорной жидкости (топлива).
Характеристика клапана
Качество перепускного клапана оценивается его статической и динамической характеристиками.
Статическая характеристика выражает зависимость между входной и выходной величинами в установившемся режиме при постоянных нагрузках.
Для клапанов такие характеристики обычно выражают зависимость давления Р и перемещение h затвора в функции расхода Q, Р = ? (Q) и h = ? (Q).
Динамическая характеристика описывает переходной процесс, происходящий в клапане в период перемещения затвора и изменения нагрузки, расхода и т.д.
Расчет клапана для работы в статическом режиме сводится к определению площади рабочего окна, необходимого для прохода через него требуемого расхода Q жидкости при заданном перепаде давления ?Р.
.4.1 Расход жидкости Q и перепад давления ?Р связаны уравнением
, (5.12)
где ? - коэффициент расхода;
f - площадь сечения отверстия;
- расчетная (теоретическая скорость потока жидкости);
? - плотность жидкости - ? = 0,87*10-3 г*сек2/см4 см. [11 с.102];
? = ? = 900.
Рисунок 8
5.4.2 Для конусного затвора средний диаметр щели (рисунок 8) определяют по формуле
(5.13)
.4.2 В соответствии с [7], текущая площадь проходной щели клапана с конусным затвором равна
, (5.14)
где t - размер щели в сечении;
d - диаметр канала клапана;
D - наружный диаметр конуса седла клапана.
Рисунок 9 - Расчетная схема редукционного клапана
Из расчетной схемы клапана следует, что
d1 = dcp - h*sin ? и t = h*sin ?/2, (5.15)
в соответствии с чем
(5.16)
где h - высота подъема затвора клапана по его оси;
? - угол при вершине конуса затвора.
Поскольку h значительно меньше d, вторым числом разности можно, в особенности при небольших подъемах, пренебречь, в результате получим упрощенное выражение:
(5.17)
.4.3 Расхода через клапан Q, г/с
(5.18)
.4.4 Коэффициент расхода
, (5.19)
где ? - коэффициент сжатия топлива в отверстии = 0,62. см [8]
? - коэффициент скорости
, (5.20)
где ? - коэффициент сопротивления = 0,13
(5.21)
где ? = 0,62*0,945 = 0,585 принимаем ? = 0,6.
5.5 Расчет гидравлической характеристики распылителя
Высказанные выше положения о необходимости сокращения подготовительного времени для решения различных задач по расчету процесса топливоподачи имеют непосредственное отношение и гидравлическим характеристикам распылителей, представляющим величину суммарного эффективного сечения сопловых отверстий распылителя в функции подъема иглы форсунки. Гидравлические характеристики распылителей обычно определяют экспериментальным путем на проливочных стендах, для чего требуется специальное оборудование. Помимо предварительных экспериментальных исследований, которые, строго говоря, не могут предшествовать расчету при создании новой топливной аппаратуры, некоторую сложность процесса конкретного расчета создает также принятая форма табличного задания гидравлической характеристики распылителя. В связи с этим актуально аналитическое определение гидравлических характеристик, благодаря чему более вероятно рациональное решение основной задачи выбора оптимальной конструкции топливной аппаратуры.
Рассматривая обобщенную схему распылителя (рисунок 10), нетрудно заметить, что на первой фазе подъема иглы доминирующее гидравлическое сопротивление определится кольцевым проходным сечением под конус иглы, а в обще сопротивление может быть определено суммой гидравлических сопротивлений под конус иглы и сопловых отверстий (с учетом центрального канала, если он имеется).
Рисунок 10 - Расчетная схема распылителя
Для вывода искомых зависимостей исходным служит условие равенства секундных расходов топлива через указанные места сопротивлений [9]
Qc = Q, (5.22)
где
- расход топлива через сопловые отверстия;
- секундный расход топлива через распылитель,
где ?с = 0,6 - коэффициент истечения сопловых отверстий распылителя по данным [9];
fc - площадь поперечного сечения одного соплового отверстия;
n - число сопловых отверстий;
Р2 - фактический перепад давления, под действием которого происходит истечение топлива через сопловые отверстия;
Рпр - давление проливки;
g - ускорение силы тяжести;
? - суммарный коэффициент расхода сопловых отверстий распылителей, численно равный 0,5-0,65 исходя из конструктивных данных распылителя по[9].
.5.1 Площадь поперечного сечения одного соплового отверстия
(5.23)
мм2