Будь умным!


У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.ru

НА ТЕМУ- ldquo;РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА И ВЫБОР ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИИ ТЕПЛОВОЗНОГО ДИЗЕЛЯrdquo;

Работа добавлена на сайт samzan.ru: 2015-07-10


Федеральное агентство железнодорожного транспорта

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ (МИИТ)

ИНСТИТУТ ТРАНСПОРТНОЙ ТЕХНИКИ И СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ (ИТТСУ)

_______________________________________________________________

Кафедра: ”Локомотивы и локомотивное хозяйство”

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ НА ТЕМУ:

“РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА И ВЫБОР ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИИ ТЕПЛОВОЗНОГО ДИЗЕЛЯ”

Выполнил: ст. гр. ТЛТ–312 Харлашкин В.В.

                                Проверил: доц. Васильев В.Н.

МОСКВА 2013


Введение

  1.  Выбор типа и расчет основных параметров дизеля
  2.  Расчет рабочего процесса дизеля и его технико-экономических показателей
  3.  Расчет и построение индикаторной диаграммы
  4.  Расчет сил, действующих в кривошипно-шатунном механизме дизеля
  5.  Приближенный расчет основных деталей КШМ дизеля

ВВЕДЕНИЕ

В соответствии с заданием необходимо произвести выбор двигателя, определить его основные параметры, выбрать схему воздухоснабжения, агрегаты наддува и систему охлаждения надувочного воздуха, рассчитать рабочий процесс двигателя и его основные технико-экономические показатели на номинальном режиме работы, силы, действующие в кривошипно-шатунном механизме, построить векторные диаграммы сил, действующих на шейки коленчатого вала, рассчитать основные элементы узла, подлежащего конструктивной разработке.

Расчетная записка должна включать следующие разделы:

  1.  Выбор типа и кинематической схемы двигателя схем водяной, масляной и топливной систем.
  2.  Расчет основных параметров дизеля.
  3.  Выбор агрегатов наддува и охлаждения наддувочного воздуха, схемы воздухоснабжения и ее обоснование.
  4.  Расчет рабочего процесса, построение индикаторной диаграммы, определение технико-экономических показателей двигателя.
  5.  Расчет сил, действующих на шейки коленчатого вала и подшипника.
  6.  Выбор конструкции основных узлов дизеля, применяемых материалов и обоснование принятых решений.

Расчет индикаторной диаграммы и сил, действующих в кривошипно

шатунном механизме двигателя выполняется на ЭВМ.

Графическая часть проекта(кроме эскизов и графиков, входящих в состав расчетной записки) состоит из листа, содержащего поперечный разрез дизеля.

1. ВЫБОР ТИПА И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ДИЗЕЛЯ

1.1. Мощность Nе, угловая скорость вращения коленчатого вала , тактность  и, условия работы дизеля задаются консультантом проекта. В процессе проектирования, по согласованию с консультантом при наличии соответствующих обоснований заданные величины могут быть откорректированы.

Эффективная мощность дизеля кроме угловой скорости и тактности зависит от величин среднего эффективного давления Ра, реализуемого при рассматриваемом режиме работы, рабочего объема цилиндра Vh и числа цилиндров Z. При проектировании дизелей величины, определяющие их эффективную мощность, выбираются с учетом опыта эксплуатации ухе построенных двигателей, а также весовых и габаритных ограничений, выдвигаемых специфическими условиями работы проектируемого двигателя.

Мощность двигателя определяется соотношением:

, кВт (1)

где    Ре - среднее эффективное давление, Па;

         - угловая скорость вращения коленчатого вала, рад/с;

        Z - число цилиндров;

        Vh - рабочий объем цилиндров, м3;

         - коэффициент тактности.

Рабочий объем цилиндра определяется из соотношения:

, м3

где D – диаметр поршня, м;

      S – ход поршня, м.

Угловая скорость определяется как

, рад/с

Скорость поршня и его угловая скорость взаимосвязаны:

(2)

, м/с

С учетом (2) эффективная мощность определяется:

, кВт (3)

кВт

Коэффициент тактности принимается равным двум для 2-х тактных и четырем – для 4-х тактных двигателей. Для четырехтактной ЛЭУ принимаем τ=4.

Среднее эффективное давление и средняя скорость поршня выбираются на основании опыта конструирования, доводки и эксплуатации существующих двигателей.

В зависимости от заданной мощности предварительно выбирается величина среднего эффективного давления по рис.1. МПа.

Средняя скорость поршня Cm является параметром, определяющим степень быстроходности и долговечности дизеля. Для выполненных тепловозных двигателей средние скорости поршня имеют значения:

  1.  для 4-х тактных дизелей Cm=7,4 - 10,5 м/с;
  2.  для 2-х тактных дизелей Cm=7,2 8,3 м/с.

Двигатели с высокими значениями Cm характеризуются меньшими габаритами и массой. Для их изготовления применяются материалы повышенного качества и износостойкости, повышается класс точности изготовления дизелей, в процессе эксплуатации для смазки используются высококачественные сорта масел с присадками с тем, чтобы сохранить моторесурс на требуемом уровне. Поэтому по возможности выбирают меньшую скорость поршня.

Число цилиндров в тепловозных дизелях в зависимости от общей мощности, размеров цилиндра  и тактности колеблется от 6 до 24 для 4-х тактных и 10 -16 для 2-х тактных.

У 4-х тактных двигателей, исходя из условий уравновешивания и необходимой равномерности крутящего момента, применяют четное число цилиндров (6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20 и 24). При числе цилиндров от 6 до 8 обычно применяет рядное расположение. При числе цилиндров больше 8 переходят к  V - образному их расположению.

Диаметры цилиндров построенных тепловозных дизелей изменяются в пределах:

- D = 0,170 - 0,300 м для 4-х тактных дизелей с нераздельной камерой сгорания;

- D = 0,150  0,250 м для 2-х тактных дизелей.

При больших диаметрах цилиндров имеют место высокая теп-лонапряженность, значительная масса деталей кривошипно-шатунного механизма и поршня вследствие высоких нагрузок.

Диаметр цилиндра выбирается приближенно в соответствии с рис. 2 и должен соответствовать нормальному ряду диаметров:

0,130; 0,140, 0,150; 0,160; 0,170; 0,180; 0,190; 0,210; 0,230, 0,240; 0,250; 0,260; 0,280; 0,300, 0,320; 0,340 м.

Отношение хода поршня  S  к диаметру D цилиндра для тепловозных дизелей находится в пределах:

  1.  S/D = 1,0 - 1,3 для 4-х тактных дизелей;
  2.  S/D = 1,2 - 1,7 для 2-х тактных дизелей с клапано-щелевой продувкой;
  3.   S/D = 1,2 - 1,4 для 2-х тактных дизелей с противоположно-движущимися поршнями (прямоточной продувкой).

В двигателях средней быстроходности рекомендуется увеличенные отношения S/D, так как при прочих равных условиях с увеличением S/D уменьшается диаметр цилиндра, нагрузка на детали кривошипно-шатунного механизма, увеличивается высота камеры сгорания, что ведет к улучшению процесса сгорания, но при этом увеличивается высота двигателя.

Для быстроходных дизелей целесообразно снижать величину S/D для уменьшения средней скорости поршня и высоты двигателя. Однако с понижением S/D ухудшаются условия протекания процессов смесеобразования.

1.2. Определение основных размеров цилиндра двигателя и числа цилиндров рекомендуется производить в следующем порядке:

В соответствии с рекомендациями изложенными в п.1.1, выбирают ориентировочную величину среднего эффективного давления Ре.

Задаются тремя-четырьмя значениями средней скорости поршня Cmi в диапазоне значений, рекомендованных в п. 1.1, с интервалом 0,5 м/с.

Для нескольких значений отношения (S/D)j определяют диаметры цилиндров, соответствующие выбранным значениям средней скорости поршня и заданной угловой скорости коленчатого вала:

 , м                        (4)

Для каждого вычисленного значения диаметра цилиндра по формуле

,

Где: эффективная мощность ЛЭУ, кВт;

        среднее эффективное давление, МПа;

угловая скорость вращения коленчатого вала, рад/с;

рабочий объем цилиндров, ;

коэффициент тактности.

Полученные значения диаметров и чисел цилиндров сводим в табл.1.

Таблица 1.

Данные и числа цилиндров ЛЭУ

Cm  м/с

Скорость поршня

S/D-отношение хода поршня к диаметру

S/D=1

S/D=1.1

S/D=1.2

S/D=1.3

Cm1 =7.5

D11=0,214286

D21=0,194805

D31=0,178571

D41=0,164835

Z11=26,96054

Z21=26,96054

Z31=32,93517

Z41=43,759

Cm2 =8

0,228571

0,207792

0,190476

0,175824

21,07088

25,2755

30,87672

38,56919

Cm3 =8.5

0,242857

0,220779

0,202381

0,186813

19,83142

23,78871

29,06044

32,37908

По табл.1 выбираем число цилиндров, соответствующее рекомендациям п.1.1. Диаметр цилиндра, соответствующий выбранному числу цилиндров, округляем  до ближайшего значения из ряда нормальных диаметров и уточняем среднюю скорость поршня по соответствию (2).

Рабочий объем цилиндров определим по формуле:

Определим ход поршня S из соотношения выразив его из соотношения S/D.

По полученным расчетным данным выбираем прототип дизеля:           1А-5Д49 (16ЧН26/26).

1.3 По полученным геометрическим параметрам проектируемого дизеля D, S, Z определяют его габаритные размеры.

Длина ЛЭУ

, м

Где: D- диаметр цилиндра, м;

       K=0.5Z – для V-образных двигателей;

С=1 – 2,5 м – линейный размер, зависящий от компоновки вспомогательного оборудования и агрегатов надува двигателя.

м

Ширина двигателя

, м

Где: S – ход поршня, м;

А – 5.0 – 8.0 – для V- образных двигателей.

м

Высота двигателя

, м

где    а = 6,0 - 8,0 - для рядных двигателей;

              5,0 7,0 - для   V - образных двигателей;

             10 13,0 - для 2-х тактных двигателей с противоположно-движущимися  поршнями.

После определения габаритных размеров дизеля производят проверку его размещения в кузове тепловоза.

Проверяют наличие необходимой ширины проходов по обе стороны от дизеля. От внешнего контура дизеля до боковых стенок кузова тепловоза должно быть 0,7 м на высоте груди человека (на расстоянии от настила 1,5 м), что обеспечивает нормальное и безопасное обслуживание дизеля.

В отдельных исключительных случаях допускается местное сужение прохода до 0,5 м.




1. Сияние Семинар- РАЗРАБОТКА МАТЕРИАЛЬНОЙ И НЕМАТЕРИАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ МОТИВАЦИИ ПЕРСОНАЛА 20 декабря
2. благодаря массовой эмиграции украинцев на юг дальневосточного региона Российской империи и вытеснило друг
3. Дипломная работа- Учет и отчетность о движении денежных средств седьскохозяйственного предприяти
4.  Пол причиною самого себя cus sui я разумею то сущность чего заключает в себе существование иными словами то
5. на тему- Поезія Емми Андієвської
6. повышение толерантности к этанолу угасание защитного рвотного рефлекса утрата контроля над колич
7. Вариант 2 В результате проведения мероприятий по повышению безопасности технологических процессов и произ
8. Приборы электродинамической системы Устройство- Измерительный механизм рис
9. статья ЮВ на русскую письменность 14 ~ 15 вв
10. тема скидок Местонахождение- г
11.  Предмет и метод общей теории права и государства 1
12. Тема- Публикация открытых данных государственными органами ГО и органами местного самоуправления ОМС и те
13. определение квалификации уровня знаний работника или обучающегося; в ряде ведомств А
14. реферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук.8
15. Организация социальной работы с гражданами пожилого и старческого возраста в условиях центра социальной защиты и поддержки населения октябрьского района города Томска
16. Тема Руководитель 1 Дёмина Дарья Сергеевна Политикопра
17. сервером почтовых ящиков milslot server
18. В своей книге Принципы политической экономии и налогообложения он сформулировал одно очень простое построе
19. Дидактические основы организации тематического контроля знаний учащихся
20. ДЕТИ С НАРУШЕНИЯМИ ЗРЕНИЯ