Тепловой расчет двигателя Д-440 с разработкой гидрозапорной системы
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
Па
.7 Среднее эффективное давление цикла Ре, МПа
Ре = Рiр - РМ, (1.50)
Ре = 0,93-0,186 = 0,744 МПа
.8 Механический к.п.д. двигателя ?М
, (1.51)
.9 Удельный индикаторный расход топлива gi, г/кВтч
, (1.52)
г/кВтч
1.10 Удельный эффективный расход топлива ge, г/кВтч
, (1.53)
г/кВтч
.11 Часовой расход топлива GT, кг/ч
, (1.54)
.12 Индикаторный к.п.д. цикла ?i
, (1.55)
.13 Эффективный к.п.д. цикла ?е
, (1.56)
1.14 Основные размеры двигателя Vл, л
, (1.57)
л
1.14.1 Рабочий объем одного цилиндра Vh, л
, (1.58)
л
.14.2 Исходя из геометрических размеров двигателя принимаем , имеем
.14.3 Диаметр цилиндра D, мм
, (1.59)
мм.
Принимаем D = 130 мм, тогда
.14.4 Ход поршня S, мм
S = k*D = 1,077*130 = 140 мм
.14.5 Средняя скорость поршня
Сm =, (1.60)
Сm = м/с
2. КИНЕМАТИКА И ДИНАМИКА КРЕВОШИПНО-ШАТУННОГО МЕХАНИЗМА
.1 Кинематика КШМ
2.1.1 Выбор ? и длинны Lш шатуна
В целях уменьшения высоты двигателя без значительного увеличения инерционных и нормальных сил величина отношения радиуса кривошипа к длине шатуна была принята в тепловом расчете ? = 0,26 двигателя прототипа.
При этих условиях
, (2.1)
где R радиус кривошипа - R = 70 мм.
.1.2 Перемещение поршня Sk, мм, по рекомендациям [4] определяем
(2.2)
Результаты расчета перемещения поршня, проведенные на ЭВМ, приведены в приложении В.
.1.3 Угловая скорость вращения коленчатого вала ?, рад/с
, (2.3)
.1.4 Скорость поршня Vп, м/с
, (2.4)
.1.5 Ускорение поршня j, м/с2
(2.5)
Результаты расчета скорости и ускорения поршня приведены в Приложении В.
2.2 Динамика
2.2.1 Общие сведения
Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма заключается в определении суммарных сил и моментов, возникающих от давления газов и от сил инерции. По этим силам производятся расчеты основных деталей на прочность и износ, а также определение неравномерности крутящего момента и степени неравномерности хода двигателя.
Во время работы двигателя на детали кривошипно-шатунного механизма действуют: силы от давления газов в цилиндре; силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс; центробежные силы; давление на поршень со стороны картера (приблизительно равное атмосферному давлению) и силы тяжести (они в динамическом расчете обычно не учитываются).
Все действующие силы в двигателе воспринимаются: полезным сопротивлениям на коленчатом валу; силами трения и опорами двигателя.
В течение каждого рабочего цикла (720 для четырехтактного двигателя) силы, действующие в кривошипно-шатунном механизме, непрерывно изменяются по величине и направлению. Поэтому для определения характера изменения этих сил по углу поворота коленчатого вала их величины определяют для ряда отдельных положений вала обычно через каждые 10…300.
Результаты динамического расчета сводят в таблицы.
.2.2 Силы давления газов
Силы давления газов, действующие на площадь поршня, для упрощения динамического расчета заменяют одной силой, направленной по оси цилиндра и приближенной к оси поршневого пальца. Определяется эта сила для каждого момента времени (угла ?) по действительной индикаторной диаграмме, построенной на основании теплового расчета (обычно для нормальной мощности и соответствующего ей числа оборотов).
Перепостроение индикаторной диаграммы в развернутую диаграмму по углу поворота коленчатого вала обычно осуществляется по методу проф. Ф.А. Брикса. Для этого под индикаторной диаграммой строиться вспомогательная полуокружность радиусом R = S/2 (см. рисунок на листе 1 формата А1 под названием Индикаторная диаграмма в P-S координатах). Далее от центра полуокружности (точка О) в сторону Н.М.Т. откладывается поправка Брикса равная R?/2. Полуокружность делят лучами из центра О на несколько частей, а из центра Брикса (точка О) проводят линии параллельные этим лучам. Точки полученные на полуокружности, соответствуют определенным лучам ? (на рисунке формата А1 интервал между точками равен 300). Из этих точек проводятся вертикальные линии до пересечения с линиями индикаторной диаграммы, и полученные величины давлений сносятся на вертикали
соответствующих углов ?. Развертку индикаторной диаграммы обычно начинают от В.М.Т. в процессе хода впуска:
а) индикаторную диаграмму (см. рисунок на листе 1 формата А1), полученную в тепловом расчёте, развёртывают по углу поворота кривошипа по методу Брикса;
Ппоправка Брикса
, (2.6)
где Ms - масштаб хода поршня на индикаторной диаграмме;
б) масштабы развёрнутой диаграммы: давлений Мр = 0,033 МПа/мм; угла поворота кривошипа Мф = 2 гр п к. в. / мм;
в) по развёрнутой диаграмме через каждые 10 0 угла поворота кривошипа определяются значения ?рг и наносятся в таблицу динамического расчёта (в таблице значения даны через 30 0 ):
г) по развернутой диаграмме через каждые 100 следует учесть, чтодавление на свернутой индикаторной диаграмме отсчитывается от абсолютногонуля, а на развёрнутой диаграмме показывается избыточное давление надпоршнем
, МН/м2 (2.7)
Следовательно, давления в цилиндре