Тепловой расчет двигателя Д-440 с разработкой гидрозапорной системы
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
? по формуле (4)
, (5.2)
В системах гидрозапирания, так же, как и в топливных, установившийся режим запирания носит волновой характер, и имеются колебания давления.
Волновой характер процесса обуславливается переменной скоростью плунжера насоса гидросмеси, работой игл форсунок и перепускных клапанов, а также сжимаемостью гидросмеси и упругостью материала каналов высокого давления. Причиной колебания давления в гидросистеме являются пульсирующая подача гидросмеси одноплунжерным насосом и насосное действие игл (при подъеме и посадки) при наличии практически постоянного расхода гидросмеси через форсунки. Возникновение этих двух явлений в ряде моментов взаимосвязано.
Снижение волнового характера запирание игл достигается за счет привода плунжера гидронасоса от эксцентриковой шайбы, уменьшение разовой подачи гидросмеси и установки экранирующих устройств у форсунок и регулирующих устройств. В качестве экранирующих устройств, служат щелевые фильтры, устанавливаемые в штуцер гидрополости. У регулирующих устройств можно с этой целью устанавливать специальные дроссельные шайбы.
Для поддержания равенства подачи к форсункам и расхода через них гидросмеси на заданном уровне в системе предусматривается регулирующее устройство. Как отмечалось ранее, в зависимости от принципа действия этого устройства подача насосом может либо превысить расход через форсунки, либо быть равной ему, во всех этих случаях регулирующее устройство должно обеспечивать снижение не только колебаний давления, но и волновых явлений.
Но поскольку подача насосом пульсирующая, а расход через форсунки постоянный, то утечка гидросмеси через форсунки будет происходить за счет снижения аккумуляции ее в гидросистеме при падении давления в период между подачами. Чем больше объем системы, тем меньше будут колебания в нем между подачами. Таким образом, задавшись допустимой величиной колебаний давления в гидросистеме ?Рг.к , подсчитав общий расход гидросмеси с учетом возможных потерь (?Vг) и приравняв его к разовой подачи насоса (?Vн), можно определить общий объем гидросмеси (Vг). Но объем системы будет меняться из-за насосного действия игл форсунок. Поэтому будет удобно локализовать насосное действие игл форсунок местным объемом (в форсунке). Наличие этого объема и экрана (щелевого фильтра) у форсунки в значительной степени локализует и гасит волновые явления, возникающие от работы иглы.
Следовательно, снижение заданного колебания давления в самой гидросистемы удобно обеспечить созданием соответствующего ее объема, рассчитанного по действительной разовой подаче насоса (?Vн), а эти же колебания в полости гидрозапирания форсунки - объемом этой полости, рассчитанным по насосному действию иглы (?Vи).
.2.2 Общий объем гидросистемы может быть определен по формуле:
(5.3)
?Vн = 0,108.
где ?Vн - действительная разовая подача насоса, т.е. цикловая подача;
?сж.П - приведенный коэффициент сжимаемости топлива, учитывающий упругость материала распределительных трубопроводов.
Если пренебречь упругостью материала распределительных трубопроводов, то по [5] имеем
(5.4)
где ?сж.г. - коэффициент сжимаемости гидросмеси. В нашем случае гидросмесью является дизельное топливо. (для быстроходных дизелей малой мощности);
?сж.г. = 7*10-5 см2/кг;
?Рг.к = 5 кг/см2 - величина колебаний давления в гидросистеме.
При этом необходимо учитывать следующее:
1)если объем принятой системы гидрозапирания (?Vг.с.) равен или
больше полученного объема Vг, то устройство дополнительного объема не требуется.
В нашем случае объем системы гидрозапирания равен 16 см3, поэтому принимаем второе условие.
) если Vг.с < Vг, то для обеспечения заданного колебания давления в системе необходимо предусматривать устройство дополнительного объема, который будет являться аккумулирующим объемом.
.2.3 Объем аккумулятора равен Vак, см3
Vак = Vг - Vг.с , или (5.5)
Место установки гидроаккумулятора - ближе к насосу гидросмеси. При малых размерах гидросистемы и объемах гидрополостей форсунок, например, на маломощных высокооборотных дизелях объем Vг.с можно не учитывать по [5].
Тогда
, (5.6)
Vак = Vг.с = 310 см3,
(5.7)
см3
.2.4 Объем жидкости, вытесняемый иглой равен:
(5.8)
.2.5 Следовательно, объем гидрополости форсунки, необходимый для удовлетворения поставленного условия, определяется по выражению:
(5.9)
При этом принимается, что истечение из гидрополости в систему во время движения иглы отсутствует.
Определение количества гидросмеси, необходимого для поднятия давления в гидросистеме от нуля (атмосферного давления) до минимально допустимой величины, требуется для уточнения способа приведения системы в рабочее состояние, при котором производится достаточно качественный впрыск и легкий пуск двигателя.
5.3 Расчет на прочность аккумулятора
Vак = 310 см3
Рисунок 7 - Расчетная схема гидроаккумулятора
Стальной цилиндр с внутренним радиусом rв = 35 мм и наружным rн = 45 мм подвергается внутреннему давлению Рв = 120 кг/см2. Проверим прочность цилиндра по третьей теории прочности при допускаемом напряжении [?] = 1500 кг/см2, так как четвертая теория прочности не обеспечит требуемую толщину стенки.
, (5.10)
,
(5.11)
С помощью полученны?/p>