Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ВНЕШНЕЙ СКОРОСТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ





 

Принимаем за основу мощностной номинал прототипа КаМаЗ-740.10:

Nen =123 кВт; частота вращения коленвала n = 2700 мин-1;; количество цилиндров i = 8; Sn/Dц = 105/105=1; степень сжатия ;

 

Расчетные точки кривой эффективной мощности определяются по эмпирическим зависимостям:

 

Промежуточные точки эффективной мощности

 

 

 

Промежуточные точки эффективного вращающего момента

, Н∙М.

 

 

С учетом того, что t =4,i = 8 при Vh = 0,785л. промежуточные величины среднего эффективного давления pех

, МПа.

 

Промежуточные точки среднего индикаторного давления трения. При S = 105 мм, принимаем А = 0,103 и В = 0,0118.

 

рмх = А + В ∙ Сnx, МПа,

 

Сnx = S∙nx/30

 

 

.

И, точки среднего индикаторного давления,

рix = рex + рmx, МПа

 

pimin = 0,95 + 0,13 =1,08 Мн/м2.

 

pi1 = 1,03 + 0,15 =1,18 Мн/м2.

 

pi2 = 1,04 + 0,17 =1,21 Мн/м2.

 

pi3 = 0,99 + 0,19 =1,18 Мн/м2.

 

pi4 = 0,87 + 0,21 =1,08н/м2.

 

pimax = 0,69 + 0,23 =0,92 Мн/м2.

 

Аналогично, индикаторного крутящего момента, с учетом t =4, i = 8.

, Н∙м.

 

 

Значение константы С.

 

и коэффициент наполнения согласно

 

 

hvх = Тix∙C

 

 

hvmin = 0,00145 ∙ 540= 0,783.

hv1 = 0,00145 ∙ 590= 0,855.

hv2 = 0,00145 ∙ 605= 0,877.

hv3 = 0,00145 ∙ 590= 0,855.

hv4 = 0,00145 ∙ 540= 0,783.

hvmax = 0,00145 ∙ 460= 0,667.

 

Точки кривой эффективного удельного расхода топлива при l0 =15 и

rх = 1,2634

г/кВт∙ч,

 

Промежуточные точки кривой часового расхода топлива

.

 

Gтmin =227,2 ∙ 33,5 ∙ 10-3 = 7,61 кг/час.

 

Gт1 =206,3 ∙ 63,7 ∙ 10-3 = 13,14 кг/час.

 

Gт2 =190,8 ∙ 90,6 ∙ 10-3 = 17,29 кг/час.

 

Gт3 =179,4 ∙ 112,4 ∙ 10-3 = 20.17 кг/час.

 

Gт4 =186,9 ∙ 123 ∙ 10-3 = 22.99 кг/час.

 

Gтmax =195,4 ∙ 116,6 ∙ 10-3 = 22,78 кг/час.

 

Значения промежуточных точек внешней скоростной характеристики.

 

n мин1 параметры внешней скоростной характеристики
Ne Мe Pe pм pi Мi hv a gе Gт
  33.5 475.2 0.95 0,13 1,08   0,783 1,1 227.2 7.61
  63.7 515.3 1.03 0,15 1,18   0,855 1,177 206.3 13.14
  90.7 513.1 1.04 0,17 1,21   0,877 1,253 190.8 17.29
  112.4 489.7 0.99 0,19 1,18   0,855 1,33 179.4 20.17
    435.2 0.87 0,21 1,08   0,783 1,4 186.9 22.99
  0,2 0,2             /0,2 0,2
  23,32 68,76               4,6

 

4. Кинематический расчет двигателя.

 

а). Определяют по формулам перемещение Sx, скорость Cп и ускорение поршня jп в зависимости от угла поворота коленчатого вала (с интервалом 30о).

где:

r – радиус кривошипа коленчатого вала,

lш – длина шатуна.

l = r/ lш

l = 0,260

S = 105 мм

Скорость поршня, Cп определяется по формуле:

 

 

r = 0,052 (м)

w = 282,6

 

 

Ускорение поршня jп находится по формуле:

 

 

r = 0,052 (м)

w = 282,6

 

Кинематические параметры двигателя

jо Sх, мм Сп, Jn, м/с2
  0,0 0,000 4335,28
  8,69 9,59 3426,99
  31,04 15,32 1273,04
  58,74 15,66 -894,57
  83,04 11,79 -2167,61
  98,71 6,07 -2532,42
  104,84 0,000 -2546,08
  98,71 -6,07 -2532,42
  83,04 -11,79 -2167,61
  58,74 -15,66 -894,57
  31,04 -15,32 1273,04
  8,69 -9,59 3426,99
  0,0 -0,000 4335,28

 

 

 

 

Динамический расчет двигателя

В ходе динамического расчета определяют силы и моменты, действующие на детали кривошипно-шатунного механизма (КШМ).

а). Строят развернутую диаграмму давления газов в координатах

рг - j о п.к.в, используя построенную свернутую индикаторную диаграмму действительного цикла в ходе теплового расчета двигателя. Перестроение индикаторной диаграммы в развернутую выполняется графическим путем по методу проф. Ф.А. Брикса. На этой диаграмме наносят также давление от инерционных сил j ) и давление от суммарных сил (р1 ),

 

р1 = рг ± рj,

 

где рj = Fj /pD2/4

Определяют силу инерции, действующую на детали КШМ, движущихся поступательно по формуле:

Fj = - mj× jn

 

где mj – масса деталей КШМ, движущихся поступательно:

 

,

где: -масса поршневой группы,

-масса шатуна, отнесенная к поршневому пальцу

-масса шатуна,

 

 

 

принимаем mп = 260 (кг/м2)

принимаем mш = 300 (кг/м2)

 

mп = 260 ´ 0.00785 = 2,041 (кг)

mш = 300 ´ 0.00785 = 2,355(кг)

 

mш.п. = 0,275 ´ 2,355= 0,6476 (кг)

mj = 2,041 + 0,6476 =2,6886 (кг)

 

при j = 0о; Fj = -2,6886 ´4335,28= -11655,8516

при j = 30о; Fj = -2,6886 ´ 3426,99= -9213,81

при j = 60о; Fj = -2,6886 ´ 1273,04= -3422,7

при j = 90о; Fj = -2,6886 ´ (-894,57) = 2405,141

при j = 120о; Fj = -2,6886 ´ (-2167,61) = 5827,836

при j = 150о; Fj = -2,6886 ´ (-2532,42) = -6808,664

при j = 180о; Fj = -2,6886 ´ (-2546,08) = 6845,391

при j = 210о; Fj = -2,6886 ´ (-2532,42) = 6808,664

при j = 240о; Fj = -2,6886 ´ (-2167,61) = 5827,836

при j = 270о; Fj = -2,6886 ´ (-894,57) = 2405,141

при j = 300о; Fj = -2,6886 ´ 1273,04= -3422,7

при j = 330о; Fj = -2,6886 ´3426,99 = -9213,81

при j = 360о; Fj = -2,6886 ´ 4335,28 = -11655,8

при j = 390о; Fj = -2,6886 ´ 3426,99= -9213,81

при j = 420о; Fj = -2,6886 ´ 1273,04 = -3422,7

при j = 450о; Fj = -2,6886 ´ (-894,57) = 2405,141

при j = 480о; Fj = -2,6886 ´ (-2167,61) = 5827,836

при j = 510о; Fj = -2,6886 ´ (-2532,42) = 6808,664

при j = 540о; Fj = -2,6886 ´ (-2546,08) = 6845,391

при j = 570о; Fj = -2,6886 ´ (-2532,42) = 6808,664

при j = 600о; Fj = -2,6886 ´ (-2167,61) = 5827,836

при j = 630о; Fj = -2,6886 ´ (-894,57) = 2405,141

при j = 660о; Fj = -2,6886 ´ 1273,04= -3422,7

при j = 690о; Fj = -2,6886 ´ 3426,99 = -9213,81

при j = 720о; Fj = -2,6886 ´ 4335,28 = -11655,8

 

рj = Fj /pD2/4

 

при j = 0о; рj = -11655,8/(3,14 ´ 0,1052)/4 = -1,48482МПа

при j = 30о; рj = -9213,81/(3,14 ´ 0,1052)/4 = -1,17373МПа

… и т. д.

 

j° Fj; кН Рj;МПа
  -11655,8 -1,48482
  -9213,81 -1,17373
  -3422,7 -0,43601
  2405,141 0,306387
  5827,836 0,7424
  6808,664 0,867346
  6845,391 0,872024
  6808,664 0,867346
  5827,836 0,7424
  2405,141 0,306387
  -3422,7 -0,43601
  -9213,81 -1,17373
  -11655,8 -1,48482
  -9213,81 -1,17373
  -3422,7 -0,43601
  2405,141 0,306387
  5827,836 0,7424
  6808,664 0,867346
  6845,391 0,872024
  6808,664 0,867346
  5827,836 0,7424
  2405,141 0,306387
  -3422,7 -0,43601
  -9213,81 -1,17373
  -11655,8 -1,48482

Рj; МПа

 

р1 = рг ± рj,

Pi,МПа Pr; МПа P1,Мпа
-1,48482   -1,48482
-1,17373 -0,06629 -1,24002
-0,43601 -0,05687 -0,49288
0,306387 -0,04525 0,261142
0,7424 -0,03507 0,707335
0,867346 -0,02853 0,838821
0,872024 -0,02632 0,845704
0,867346 -0,02432 0,843026
0,7424   0,7424
0,306387 0,06968 0,376067
-0,43601 0,29568 -0,14033
-1,17373 1,637585 0,463852
-1,48482 4,85368 3,36886
-1,17373 6,35148 5,177747
-0,43601 2,045215 1,609203
0,306387 0,97968 1,286067
0,7424 0,62368 1,36608
0,867346 0,43027 1,297616
0,872024 0,281365 1,153389
0,867346 0,16832 1,035666
0,7424 0,078015 0,820415
0,306387 0,044205 0,350592
-0,43601 0,03754 -0,39847
-1,17373 0,034095 -1,13964
-1,48482   -1,48482

Р; МПа

 

 

в) Определяем и строим суммарную силу, действующую на поршень.

градусы P1,Мпа FS; кН
  -1,48482 -11,6558
  -1,24002 -9,73418
  -0,49288 -3,86909
  0,261142 2,049968
  0,707335 5,552576
  0,838821 6,584743
  0,845704 6,638779
  0,843026 6,617752
  0,7424 5,827836
  0,376067 2,952129
  -0,14033 -1,10161
  0,463852 3,641237
  3,36886 26,44555
  5,177747 40,64531
  1,609203 12,63224
  1,286067 10,09563
  1,36608 10,72372
  1,297616 10,18628
  1,153389 9,054106
  1,035666 8,129976
  0,820415 6,440254
  0,350592 2,75215
  -0,39847 -3,12801
  -1,13964 -8,94616
  -1,48482 -11,6558

 

г). Определяют силы FN ; Fs; Fк и Ft с интервалом 30о, оформляют их значения в табличной форме и строят развернутые диаграммы сил, действующих в КШМ двигателя.

Боковая сила, прижимающая поршень к цилиндру:

FN = Få× tgb.

при j = 0о; FN = -8,622766 ´ =

Сила, действующая вдоль шатуна:

Fs=Få /cosb.

Сила, направленная по радиусу кривошипа:

.

Тангенциальная сила, создающая вращающий момент на коленчатом валу:

jо FS; кН tgb FN;кН 1/cosb Fs;кН
 

 

Fk;кН
 

 

Ft;кН
  -11,6558       -11,6558   -11,6558    
  -9,73418 0,121 -1,17784 1,007 -9,66652 0,806 -7,84575 0,605 -5,88918
  -3,86909 0,211 -0,81638 1,022 -3,7858 0,317 -1,2265 0,972 -3,76075
  2,049968 0,245 0,502242 1,03 1,99026 -0,245 -0,50224   2,049968
  5,552576 0,211 1,171594 1,022 5,433049 -0,683 -3,79241 0,76 4,219958
  6,584743 0,121 0,796754 1,007 6,53897 -0,926 -6,09747 0,395 2,600974
  6,638779       6,638779 -1 -6,63878    
  6,617752 -0,121 -0,80075 1,007 6,57175 -0,926 -6,12804 -0,395 -2,61401
  5,827836 -0,211 -1,22967 1,022 5,702384 -0,683 -3,98041 -0,76 -4,42915
  2,952129 -0,245 -0,72327 1,03 2,866145 -0,245 -0,72327 -1 -2,95212
  -1,10161 -0,211 0,232439 1,022 -1,07789 0,317 -0,34921 -0,972 1,070762
  3,641237 -0,121 -0,44059 1,007 3,615925 0,806 2,934837 -0,605 -2,20294
  26,44555       26,44555   26,44555    
  40,64531 0,121 4,918083 1,007 40,36277 0,806 32,76012 0,605 24,59041
  12,63224 0,211 2,665403 1,022 12,36032 0,317 4,004421 0,972 12,27854
  10,09563 0,245 2,473429 1,03 9,801581 -0,245 -2,47343   10,09563
  10,72372 0,211 2,262706 1,022 10,49288 -0,683 -7,3243 0,76 8,15003
  10,18628 0,121 1,23254 1,007 10,11548 -0,926 -9,4325 0,395 4,023582
  9,054106       9,054106 -1 -9,05411    
  8,129976 -0,121 -0,98373 1,007 8,073462 -0,926 -7,52836 -0,387 -3,14630
  6,440254 -0,211 -1,35889 1,022 6,301618 -0,683 -4,39869 -0,76 -4,89459
  2,75215 -0,245 -0,67428 1,03 2,67199 -0,245 -0,67428 -1 -2,75215
  -3,12801 -0,211 0,660009 1,022 -3,06067 0,317 -0,99158 -0,972 3,040422
  -8,94616 -0,121 1,082485 1,007 -8,88397 0,806 -7,2106 -0,605 5,412427
  -11,6558       -11,6558   -11,6558    

 

F,кН

F,кН

д). Строим диаграмму вращающего момента, снимаемого с коленчатого вала

 

Тe = Ft × r,

где r – радиус кривошипа, r = S/2.

r = 0,05 (м)

 

jо Ft;кН Тe; кНм
     
  -5,88918 -0,294459
  -3,76075 -0,1880376
  2,049968 0,1024984
  4,219958 0,2109979
  2,600974 0,1300487
     
  -2,61401 -0,1307006
  -4,42916 -0,2214578
  -2,95213 -0,1476064
  1,070762 0,0535381
  -2,20295 -0,1101474
     
  24,59041 1,2295207
  12,27854 0,613927
  10,09563 0,5047814
  8,15003 0,4075015
  4,023582 0,2011791
     
  -3,1463 -0,157315
  -4,89459 -0,2447297
  -2,75215 -0,1376075
  3,040422 0,1520211
  5,412427 0,2706213
     

Тe; кНм

 

 

Для построения диаграммы суммарного вращающего момента многоцилиндрового двигателя следует произвести алгебраическое сложение величин Те одноцилиндрового двигателя с угловым сдвигом (i- число цилиндров).

Таким образом, диаграмму величин Те (рис..) необходимо разделить на 6 частей и алгебраически сложить их ординаты независимо от порядка работы цилиндров.

 

 

jо Тe; кНм                 STe;кНм
      0,10249   -0,14761   0,504781   -0,13761 0,322066
  -0,294459 -0,29445 0,21099 -0,1307 0,053538 1,229521 0,407502 -0,15732 0,152021 1,471105
  -0,188037 -0,18803 0,13004 -0,22146 -0,11015 0,613927 0,201179 -0,24473 0,270621 0,451404
  0,1024984 0,102498   -0,14761   0,504781   -0,13761   0,322066
  0,2109979 0,210998 -0,1307 0,053538 1,229521 0,407502 -0,15732 0,152021   1,765564
  0,1300487 0,130049 -0,2214 -0,11015 0,613927 0,201179 -0,24473 0,270621 -0,29446 0,344982
      -0,1476   0,504781   -0,13761   -0,18804 0,03153
  -0,13070 -0,13070 0,05353 1,229521 0,407502 -0,15732 0,152021   0,102498 1,657064
  -0,22145 -0,22145 -0,1101 0,613927 0,201179 -0,24473 0,270621 -0,29446 0,210998 0,425931
  -0,147606 -0,14760   0,504781   -0,13761   -0,18804 0,130049 0,161579
  0,0535381 0,053538 1,22952 0,407502 -0,15732 0,152021   0,102498   1,787765
  -0,110147 -0,11014 0,61392 0,201179 -0,24473 0,270621 -0,29446 0,210998 -0,1307 0,516689
      0,50478   -0,13761   -0,18804 0,130049 -0,22146 0,087727
  1,2295207 1,229521 0,40750 -0,15732 0,152021   0,102498   -0,14761 1,58662
  0,613927 0,613927 0,20117 -0,24473 0,270621 -0,29446 0,210998 -0,1307 0,053538 0,680374
  0,5047814 0,504781   -0,13761   -0,18804 0,130049 -0,22146 -0,11015 -0,02242
  0,4075015 0,407502 -0,1573 0,152021   0,102498   -0,14761   0,3571
  0,2011791 0,201179 -0,2447 0,270621 -0,29446 0,210998 -0,1307 0,053538 1,229521 1,295968
      -0,1376   -0,18804 0,130049 -0,22146 -0,11015 0,613927 0,086725
  -0,157315 -0,15731 0,15202   0,102498   -0,14761   0,504781 0,454379
  -0,24472 -0,24473 0,27062 -0,29446 0,210998 -0,1307 0,053538 1,229521 0,407502 1,50229
  -0,137607 -0,13760   -0,18804 0,130049 -0,22146 -0,11015 0,613927 0,201179 0,287905
  0,1520211 0,152021   0,102498   -0,14761   0,504781   0,611694
  0,2706213 0,270621 -0,2944 0,210998 -0,1307 0,053538 1,229521 0,407502 -0,15732 1,589705
      -0,1880 0,130049 -0,22146 -0,11015 0,613927 0,201179 -0,24473 0,180782

 

Те,кНм

е). Строим диаграмму износа шатунной шейки.

Результирующая сила Rшш, приложенная к шатунной шейке, определяется графическим сложением силы Fs, действующей по оси шатуна, с центробежной силой вращающих­ся масс кривошипа Fсш

 

Fсш = - mшк × rw2,

mшк = 0,725 ´ mш.

mшк = 0,725 ´ 2,355 = 1,707375 (кг)

Fсш = -1,707375 ´ 0,05 ´ 282,62 = -6,82 (кН)

 

градусы Fсш,кН Fk;кН Rшш,кН
  -6,82 -11,6558 18,47583
  -6,82 -7,84575 15,80401
  -6,82 -1,2265 8,881971
  -6,82 -0,50224 7,603788
  -6,82 -3,79241 11,42065
  -6,82 -6,09747 13,17673
  -6,82 -6,63878 13,45878
  -6,82 -6,12804 13,20927
  -6,82 -3,98041 11,67332
  -6,82 -0,72327 8,100371
  -6,82 -0,34921 7,248731
  -6,82 2,934837 4,466259
  -6,82 26,44555 19,62555
  -6,82 32,76012 35,74323
  -6,82 4,004421 12,59722
  -6,82 -2,47343 13,72186
  -6,82 -7,3243 16,32435
  -6,82 -9,4325 16,74315
  -6,82 -9,05411 15,87411
  -6,82 -7,52836 14,68927
  -6,82 -4,39869 12,23994
  -6,82 -0,67428 7,98364
  -6,82 -0,99158 8,382417
  -6,82 -7,2106 15,03836
  -6,82 -11,6558 18,47583

 

 

Rшш,кН

Компоновка двигателя

 

Под компоновкой двигателя понимается процесс определения и увязки размеров и взаимного расположения основных деталей и узлов двигателя.

Исходными данными для компоновки являются:

D-диаметр цилиндра, S- ход поршня, l=r/lш – кинематический параметр,

i-число цилиндров, P- или V-образное расположение цилиндров.

Объем курсовой работы предусматривает выполнение компоновки с соответствующими расчетами кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов. Заканчивается компоновка отработкой сборочного чертежа поперечного разреза двигателя согласно требованиям ЕСКД.

 







Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...





Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2024 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.