«Двигатель судовой, с системой впрыска бензина, 4-тактный, 6-цилиндровый, V-образный, мощностью 82 кВт при 3800 мин-1, жидкостного охлаждения» - Курсовая работа

Согласно полученному заданию, спроектирован двигатель судовой, 4-тактный, 6-цилиндровый, рядный, мощностью 82 кВт при частоте вращения 3800 мин-1. В ходе проектиро-вания выполнены следующие расчеты:

1 Тепловой расчет, который позволил определить индикаторные и эффективные показатели работы двигателя. По результатам этого расчета построена индикаторная диаграмма рабочего про-цесса двигателя, представленная на листе 1 графической части.

2 Тепловой баланс, позволяющий оценить потери тепла в двигателе.

3 Винтовая характеристика, которая позволяет определить параметры работы двигателя, представлена на листе 1 графической части.

4 Динамический и кинематический расчеты, которые позволили определить силы, дейст-вующие в КШМ, кинематику КШМ и проведен анализ уравновешенности двигателя. Результаты расчета показаны на графиках, листах 1 и 2 графической части.

5 Прочностной расчет основных деталей двигателя, который позволил определить нагруз-ки, действующие на отдельные детали и запасы прочности этих деталей на расчетном режиме ра-боты. Согласно приведенным расчетам принимаемые размеры и материалы деталей поршневой, шатунной групп, элементов коленчатого вала и пружин являются оптимальными для данных условий работы двигателя. Элементы шатунной, поршневой групп, элементы коленчатого вала и пружины обладают достаточной прочностью для надежной работы двигателя.

6 Разработаны продольный и поперечный разрезы двигателя

Разрезы двигателя представлены на листах 3 и 4 графической части.

8 Стандартизация и унификация

В разделе “Стандартизация и унификация” приведен перечень стандартов, использованных при проектировании двигателя, и определено количество унифицированных, стандартных и ориги-нальных деталей. Представлена карта технического уровня.

9 Графическая часть

9.1 Листы 1, 2- графики к тепловому и динамическому расчётам.

9.2 Лист 3- Продольный разрез двигателя.

9.3 Лист 4- Поперечный разрез двигателя.

4.2.5 Нагрузка на коренную шейку, износ коренной шейки

Коренная шейка испытывает воздействие реакций, возникающих в сопряженном коренном подшипнике от действия тангенциальных Т(j), радиальных К(j) и центробежных PR=const. Для расчета нагрузки необходимо определиться со схемой расположения кривошипов в пространстве, действующими на колена силами и фазовым сдвигом j по между ними.

На каждое колено действуют силы :

Tm(T) - суммарная тангенциальная сила от всех цилиндров отсека ;

Km(K) - суммарная радиальная сила от всех цилиндров отсека ;

SKRш(KRш) - суммарная центробежная сила инерции вращающихся масс всех шатунов отсека ;

KRк= - mкRw2×10-3, кН – центробежная сила инерции неуравновешенной массы колена .

Центробежная сила инерции вращающихся масс

KR= KRк+SKRш , кН ;

Суммарная сила, передаваемая на коренные опоры по оси кривошипа

Kкm=Km+KRк+SKRш=Km+KR , Кн .

Таким образом, на коренные опоры со стороны каждого кривошипа действуют взаимно ор-тогональные силы Tm и Kкm , вызывающие появление реакций

Т’m= - Tm/2 ; K’кm= - Kкm/2.

При построении полярной диаграммы и схемы действия сил на m-ю коренную шейку (m-1) кривошип направляется вверх, m кривошип под соответствующим углом заклинки gкm. Координатные оси предполагаются жестко закрепленными на коренной шейке и направляются : K’- вниз ; Т’- вправо .

Отсчитывая gкm против часовой стрелки, составим уравнения сумм проекций сил на коор-динатные оси

STm=Tm-1+Tmcosgкm+Kкmsingкm ;

SKm=Kк(m-1)+Kкmcosgкm-Тmsingкm .

Тогда суммы проекций реакций опоры

SТ’m= - STm/2 ; SK’кm= - SKкm/2.

Результирующий радиус-вектор нагрузки на m-ю коренную шейку

R’кшm=Ö(SТ’m)2+(SK’кm)2 .

При заполнении граф учтено отставание вспышек в (m-1) и в m цилиндрах относительно первого. Результаты расчетов сведены в приложении Б.

Развернутая по углу j диаграмма нагрузки Rкшm (графическая часть лист) и диаграмма из-носа коренной шейки строятся аналогично. Наиболее нагруженная шейка вала определяется по величине Rкшm ср и Rкшm max .