Эксплуатация транспортных энергетических установок (на водном транспорте)
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
196 0,391 0,581 0,757 0,903 1,0 1,029 0,975 0,832 0,608 0,321 00 -7,8 -11,7 -11 -6,14 2,77 8,7 12,37 12,6 10,3 7,3 3,7 0 -3,9 -7,8 -11 -11,35 -10,84 -9 -6,17 -3,9 -4,16 -8,5 -8,35 0 32,4 40,7 28,3 23,4 23,7 22,5 20,1 19,7 15,7 10,7 5,5 0 -4,6 -8,9 -12,6 -13,3 -13,3 -8,7 0,05 7,8 10,8 10,9 6,4 0
3.4 Построение суммарной диаграммы касательных усилий для всего двигателя
Для достижения более равномерного вращения вала двигателя угол заклинки кривошипа принимаем: ?0= 1200 и делим основание диаграммы касательных усилий для одного цилиндра на равные участки, соответствующие углу ?0. Каждый из них разделим на через 150, обозначим эти точки с 1 до 9, вычерчиваем отрезок, соответствующий длине ?0 и делим на 8 частей через 150, которые нумеруем с 1 до 9, складываем алгебраически ординаты диаграммы касательных усилий для одного цилиндра с одноименными номерами, получим ординаты суммарной кривой. Все данный сводим в таблицу.
№ участка№ цилиндраВеличина Т (мм)1012,6-11,35019,7-13,37,652-7,810,3-10,8432,415,7-13,326,463-11,77,3-940,710,7-8,729,34-113,7-6,1728,35,50,0520,385-6,140-3,923,407,824,9762,7-3,9-4,1623,7-4,610,824,578,7-7,8-8,522,5-8,910,916,9812,37-11-8,3520,1-12,66,46,92912,6-11,35019,7-13,307,653.5 Проверка расчета динамики
Среднее касательное усилие tср=
F-площадь диаграммы суммарной касательной силы, мм2
I-длина площади по оси абсцисс
m-масштаб давления
В масштабе диаграммы средняя касательная сила, отнесенная к 1 см2 площади донышка поршня
tср= tср*m=1.15*15=17.25 мм
Полная касательная сила
Tср=tср*Fп=1.15* =0.167 мн
Средний крутящий момент
Мср=Тср*r=0.167*0.49/2=0.0409 кн. м
Момент, потребляемый гребным винтом М=N1/w, где
N1=Pi*пД2*S*n*i/4*60*z=1000*1.2*3.14*0.432*0.49*500*3/4*60=21344 кВт
М= =40,8 кн. м
Погрешность расчета
?=, где ?<=3%
4.Расчет коленчатого вала
4.1 Определяем конструктивные расчеты коленчатого вала
Расстояние между серединами рамовых подшипников
L=(Д=(м,
принимаем L=07 м, и определяем диаметры шеек вала по регистру
d?0.25*k*
где L=430 мм - диаметр цилиндра S=490 мм
L=0.7 м - расстояние между серединами рамовых шеек
Pz=8.4 МПа - максимальное давление сгорания
Pi=1.2 МПа - среднее индикаторное давление
T=0.85+0.75*Pi=085+0.75*1.2=1.75 МПа
A=B=1 - для однорядных двигателей
?=5,95 - для шести цилиндрового двигателя
к=а*, где
а=1 - для вала, подвергнутого азотированию.
Принимаем для коленчатого вала марку стали сталь50, у нее временное сопротивление Rm=780 МПа
d?0.25*0.884*=248.62 мм
Принимаем d=0.25 м
Ширина щеки ?=(1,31,6) d=(1.31.6)*0,25=0,3250,4 м
Принимаем ?=0,4 м
Радиуса гасителей
R=(0.050.07) d=(0.050.07)*0.25=0.01250.0175 м Принимаем r=0.016 м
Длина рамовой шейки I=(0.56I) d=(0.561)*0.25=0.140.25 м
Принимаем I=0.24 м
Толщина щек h=(0.450.55)*0.25=0.11250.1375 м Принимаем h=0.12 м
Толщина щеки коленчатого вала по регистру
h=0.115*h1*Д
А=1 - для однорядных двигателей
С - расстояние от середины рамового подшипника до середины щеки
С=
?1 - коэффициент, учитывающий наличие концентрации напряжений в галтелях и влияние на прочность, и жесткость вала.
?1 - коэффициент, учитывающий зависимости размера толщины щеки от соотношения
==1,6 ?2=1 k1=1+0,82
Принимаем k1=0,884
E=
?1=3,5 h=0,115*0,884*430
Принимаем h=170 мм=0,17 м
Длина Мотылевой шейки
Iш=(0,61) d=(0,61) 0,25=0,150,25 Принимаем Iш=0,24 м
Расстояние между серединами рамовых шеек
L=2h+Iш+Ip=2*017+0,24+0,24=0,82 м
4.2 Расчет коленчатого вала в первом опасном положении
Расчет наиболее нагруженного колена следует начинать при положении его в ВМТ. При этом обычно силу инерции не учитывают и радиальную силу приравнивают силе Pz Pz=pz*0.785Д2=8,4*0,785*0,432=1,22 мн
Порядок работы цилиндров 1-3-7-5-8-6-2-4
Определение наиболее нагруженного колена
№ мотыля0120240360480600119,7-13,5012,6-11,352-13,5012,6-11,3519,7312,6-11,3519,7-13,50419,7-13,5012,6-11,35511,3519,713,5012,66012,6-11,3519,7-13,5
Самый нагружаемый - это второй мотыль, следовательно, он подлежит проверочному расчету на прочность.
Определяем максимальную сумму касательных усилий от впереди лежащих цилиндров
Расчет рамовой шейки наиболее опасное сечение 1-1, его проверяем на прочность. Изгибающий момент
Mизг=
Момент сопротивления изгибу Wизг=0,1*d3=0,1*0,253=0,00156 м3
Напряжение изгиба ?изг=
Крутящий момент Мкр=
Полярный момент сопротивления Wp=0,2d3=0,2*0,253=0,00312 м3
Касательные напряжения кручению ?кр=
Суммарные напряжения ?сум=
, где n-запас прочности; n=24. Принимаем n=3
4.3 Расчет мотыльковой шейки
Наиболее опасное сечение 3-3, его и проверяем на прочность.
Изгибающий момент Мизг=
Момент сопротивлению изгибу Wизг=0,1d3=0,1*0,253=0,00156 м3
Напряжение изгиба ?изг=
Крутящий момент Мкр=
Касательные напряжения кручения ?кр=
Полярный момент сопротивления Wкр=0,2d3=0,2*0,253=0,00312 м3
Суммарные напряжения ?сум=
? сумм=
? сум<
4.4 Расчет щеки
Наиболее опасное сечение 2-2, его проверяем на прочность.
Напряжение сжатия от силы
? сж=
Изгибающий момент на широкой стороне щеки
Mизг щ=
Момент сопротивления изгибу на широкой стороне щеки
Wизг м=м2
Напряжение изгиба на широкой стороне щеки
? изг м=
Изгибающий момент на узкой стороне щеки
Мизг уз=Мкр=
Момент сопротивления изгибу на стороне щеки
Wизг уз=м3
Напря