Дизельные двигатели речных судов
Курсовой проект - Транспорт, логистика
Другие курсовые по предмету Транспорт, логистика
p;
где Д - диаметр цилиндра дизеля, м;
n - число оборотов вала дизеля, об/м;
Z - число цилиндров дизеля;
- составляющая, учитывающая характер спектра вибраций
дизеля, которая зависит от отношения частот f/fmax, дБ;
f - средняя частота октавной полосы (63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц);
fmax - частота, на которой наблюдается максимальный уровень вибраций, которая определяется по формуле:
- коэффициент, учитывающий изменение частоты максимального уровня в зависимости от числа оборотов дизеля;
k - коэффициент тактности дизеля, который для 4-х тактного дизеля равен 0,5;
- поправка, учитывающая число оборотов дизеля, дБ.
Частоты возмущающих сил 1, 2, порядков определяются по формулам:
Частота свободных вертикальных колебаний дизеля вдоль оси Z:
Число опорных виброизоляторов:
оп=M/F;
где M - масса дизеля, кг;
С - общая динамическая жесткость виброизоляторов, Па*м;
F - номинальная нагрузка на один виброизолятор, кг.
8.2.2 Программа расчета уровней вибраций дизеля WD 615 в октавных полосах частот
Исходные данные:
Мощность дизеля N, кВт 176
Диаметр цилиндра дизеля Д, м 0,12
Число оборотов вала дизеля n, об/мин 1500
Число цилиндров дизеля Z 6
Коэффициент тактности дизеля k 0.5
Масса дизеля, кг 1760
8.2.2.1 Расчет уровня вибраций опорных поверхностей в октавных полосах частот
Таблица 9.7.
Расчёт почастотных составляющих спектра вибрации631252505001000200040008000 76 96 788186939658-19396959595959492
Спектр уровней вибрации дизеля заносится в таблицу5.8.
Для определения спектра Nа необходимо в строку 88 до средней частоты 2000 включительно, внести с клавиатуры значения уровней вибрации из строки 79, обозначенной прямоугольником, а на других частотах из строки 80, обозначенной треугольником до частоты 8000Гц.
Таблица 9.8.
Частота,Гц631252505001000200040008000Nа, дБ76788186939694928.2.2.2 Выбор виброизолятора для дизеля
Уровни виброускорения опорных поверхностей дизеля сравниваются с предельными значениями [N], представленными в таблице 5.9. Предельные значения устанавливают уровни вибрации лап дизеля, при которых уровни структурного шума в ближайших к машинному отделению помещениях судна не будет превышать нормативного спектра шума для жилых помещений.
Таблица 9.9.
Частота,Гц631252505001000200040008000[N], дБ6869707377849096Nа, дБ7678818693969492
Тип виброизолятора выбирается таким образом, что его акустическая эффективность (таблица 5.10.) была бы не ниже величины W превышения уровней вибрации дизеля Na над допустимыми значениями [N].
Таблица 9.10.
Акустическая эффективность виброизоляторов, дБЧастота,Гц631252505001000200040008000АКСС-М001057121518АКСС-И1815121720232425РН1412101517182020АПрС2320152023252525W, дБ89111316124-4 Таблица9.11.Расшифровка марки виброизолятораНагрузка, кГАКСС-М -амортизатор корабельный со страховкой (резина жёсткая);220400АКСС-И -амортизатор корабельный со страховкой (резина мягкая);220400РН -амортизатор резиновый наклонный;200650АПрС -амортизатор пружинный со страховкой.200400Выбирается виброизолятор: марка АКСС - И;
нагрузка 220 кг;
жесткость (табл. 5) 3900000.
Рекомендуемое число виброизоляторов 10 шт.
Принимаем число виброизоляторов 10 шт.
8.2.2.3 Проектирование системы виброизоляции
При проектировании системы виброизоляции необходимо обеспечить высокую акустическую эффективность крепления и надежность его работы.
Следует стремиться к тому, чтобы частота свободных колебаний виброизолированного двигателя была бы как можно ниже; не допускается совпадения частот свободных колебаний и возмущающих сил.
Частота свободных колебаний двигателя зависит от динамической жесткости виброизоляторов (таблица 5.12.), их количества и массы механизма.
Таблица 9.12.
МаркаАКСС-МАКСС-ИРНАПрСНагрузка,кГ220400220400200650200400С, Па*м97000001030000039000005200000330000010300000140000267000
Расчет частот колебаний
Частота (Гц) возмущающих сил дизеля:
первого порядка 17
второго порядка 50
Частота свободных вертикальных колебаний дизеля 23
Частота свободных вертикальных колебаний дизеля не должна совпадать с частотами возмущающих сил, чтобы не вызывать опасных резонансов и усилений колебаний.
8.2.2.4 Подготовка данных для построения спектров вибрации
Таблица 9.13.
Частота,Гц631252505001000200040008000Nа, дБ7678818693969492[N], дБ6869707377849096АКСС-И1815121720232425Nф, дБ5863696973737067ПримечаниеNф - уровни вибрации на фундаменте после виброизоляторов.
Выводы:
1.Виброизоляция дизеля необходима для погашения механических колебаний, вызванных возвратно - поступательными движениями кривошипно-шатунного механизма.
2.Сопоставив уровни вибраций на опорах дизеля с допустимым уровнем вибрации, выбрали виброизолятор типа АКСС - И с максимальной нагрузкой 220кг.
.Количество виброизоляторов 10 шт. удовлетворяет условиям при которых частота возмущающих сил не совпадает с собственными вертикальными колебаниями.
9. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА
9.1 Общие сведения
Экономический расчёт эффективности СЭУ предполагает, что новая установка, по сравнению с ранее используемой на судне прототипе, обеспечивает выполнение, одного или нескольких из ниже перечисленных условий:
снижение строительной стоимости СЭУ, а, следовательно, и судна-прототипа в целом;
снижение удельных расходов топлива и масла на единицу мощности СЭУ;
увеличение технического ресурса двигателей до капитального ремонта (списания);
увеличение скорости хо