Для студентов МГТУ им. Н.Э.Баумана по предмету Теория механизмов и машин (ТММ)Проектирование и исследование механизмов двигателя передвижной установки «мотор-генератор» Проектирование и исследование механизмов двигателя передвижной установки «мотор-генератор»
2015-11-182015-11-18СтудИзба
Курсовая работа 103: Проектирование и исследование механизмов двигателя передвижной установки «мотор-генератор» вариант А
-50%
Описание
Проектирование и исследование механизмов двигателя передвижной установки «мотор-генератор»
Содержание
- 1 Введение.................................................................................................. 3
- 1.1 Исходные данные................................................................................. 4
- 2 Закон движения механизма..................................................................... 5
- 2.1 Синтез рычажного механизма............................................................. 5
- 2.2 Динамическая модель......................................................................... 6
- 2.3 Определение передаточных функций скоростей................................ 6
- 2.4 Определение приведенных моментов инерций звеньев механизма.. 7
- 2.5 Определение суммарного приведенного момента............................. 7
- 2.6 Построение графика суммарной работы............................................ 8
- 2.7 Построение графика полной кинетической энергии механизма........ 8
- 2.8 Построение графика угловой скорости и нахождение углового ускорения.. 9
- 3 Силовой расчет механизма..................................................................... 9
- 3.1 Построение плана скоростей............................................................. 10
- 3.2 Построение плана ускорений............................................................ 10
- 3.3 Расчет сил, действующих на звенья.................................................. 11
- 4 Проектирование зубчатой передачи..................................................... 13
- 5 Проектирование планетарной зубчатой передачи............................... 14
- 5.1 Построение графиков скоростей....................................................... 14
- 6 Проектирование кулачкового механизма............................................. 15
- 6.1 Определение основных размеров кулачка........................................ 16
- 6.2 Построение профиля кулачка........................................................... 16
- 6.3 График изменения угла давления...................................................... 17
- 7 Список используемой литературы........................................................ 18
- 7.1 Использованное программное обепечение...................................... 18
- 8 Приложение........................................................................................... 18
1. Введение
Передвижная установка состоит из двигателя с внешним подводом теплоты, с двух коленчатых валов которого движение через зубчатые передачи и планетарные механизмы передается к электрогенераторам.Одноцилиндровый двигатель передвижной установки «мотор-генератор» - с внешним подводом теплоты (двигатель Стирлинга). Он состоит из вертикального герметичного цилиндра, разделенного рабочим и вытеснительным поршнями на свободно сообщающуюся между собой горячую и холодную полости. В обеих полостях под большим давлением находится рабочее тело (водород, гелий или воздух). Температура горячей полости порядка 600°, холодной в пределах 20-25°С.
Двигатель с внешним подводом теплоты, как и двигатель внутреннего сгорания, производит полезную работу путем сжатия рабочего тела при низкой температуре и расширения его при высокой. При движении вытеснительного поршня вверх рабочее тело по каналам нагревателя, регенератора и холодильника перемещается из горячей полости в холодную, а при движении вниз оно тем же путем возвращается в горячую полость. Тепло рабочему телу передается через стенку нагревателя, выполненного из большого количества металлических трубок, кольцеобразно размещенных вокруг нагретого объема цилиндра.
Запуск двигателя начинается в верхней мертвой точке при w = c. Цикл работы двигателя Стирлинга осуществляется за один оборот коленчатых валов, кинематически связанных при помощи шатунов с траверсами рабочего и вытеснительного поршней. Шатуны образуют форму подвижного деформируемого ромба, а кривошипы выполнены в виде жестких треугольников (иногда вырожденных), поэтому используемый в двигателе рычажный механизм получил название ромбического механизма с развитыми кривошипами.
Изменение давления в цилиндре двигателя в зависимости от положения рабочего поршня отражено на индикаторной диаграмме. Участок abc индикаторной диаграммы соответствует движению поршня вверх, т.е. фазе сжатия рабочего тела, участок cda – движению рабочего поршня вниз, т.е. фазе расширения рабочего тела. Перемещение рабочего тела в холодную полость при подготовке такта сжатия и в горячую полость при подготовке такта расширения обеспечивается вытеснительным поршнем, движение которого смещено по фазе и согласовано с движением рабочего поршня благодаря ромбическому механизму. С целью исключения перекосов поршней в цилиндре, т.е. обеспечения синхронного движения звеньев левой и правой половины «ромба», используются зубчатые (синхронизирующие) колеса, введенные в зацепление друг с другом и жестко закрепленные на коленчатых валах двигателя.
1.1. Исходные данные
№ | Параметр | Обозначение | Единица измерения | Числовые значения |
1 | Частота вращения коленчатого вала | n1 | c-1 | 20 |
2 | Средняя скорость вытеснительного поршня | V | м/с | 1.6 |
3 | Отношение длин шатунов | aL=LP/LB | - | 1 |
4 | Отношение длины кривошипа 1 к длине шатуна 4 | l=RB/LB | - | 0.25 |
5 | Отношение смещений направляющих поршней | ae=eB/eP | - | 1 |
6 | Отношение длин кривошипов | aR=RB/RP | - | 1.2 |
7 | Относительное смещение направляющей вытеснительного поршня | kB=eB/RB | - | 2 |
8 | Угол разворота элементов кривошипа | g | град | 0 |
9 | Расстояние до центра масс шатуна рабочего поршня | LСS2 | м | 2LP/3 |
10 | Расстояние до центра масс шатуна вытеснительного поршня | LDS4 | м | 2LВ/3 |
11 | Максимальное давление в цилиндре двигателя | Pmax | МПа | 10 |
12 | Коэффициент неравномерности вращения валов 1 и 1` | d | - | 0,01 |
13 | Диаметр цилиндра | D | м | 0,088 |
14 | Диаметр штока вытеснительного поршня | d | м | 0,014 |
15 | Массы звеньев двигателя Стирлинга: | |||
Вытеснительного поршня со штоком и траверсой | m5 | кг | 19 | |
Рабочего поршня со штоком и траверсой | m3 | кг | 14 | |
Шатуна рабочей группы | m2 | кг | 2,1 | |
Шатуна вытеснительной группы | m4 | кг | 2,1 | |
16 | Момент инерции шатуна 2 относительно центра масс | I2S | кг*м2 | 0,025 |
17 | Момент инерции шатуна 4 относительно центра масс | I4S | кг*м2 | 0,02 |
18 | Момент инерции коленчатых валов и синхронизирующих шестерен | Ik | кг*м2 | 0.08 |
19 | Момент инерции ротора генератора, приведенный к коленчатому валу 1 | Ir | кг*м2 | 0.75 |
20 | Частота вращения вала генератора | ng | c-1 | 100 |
21 | Угловая координата для силового расчета | wнач | град | 0 |
22 | Число зубьев колес | z13 | - | 10 |
z12 | - | 15 | ||
23 | Модуль зубчатых колес передачи и редуктора | m | мм | 2,5 |
24 | Число сателлитов планетарного редуктора | K | - | 3 |
Чертежи
Лист 1 - Определение закона движения
Лист 2 - Силовой расчет
Лист 3 - Проектирование зубчатой передачи
Лист 4 - Проектирование кулачкового механизма
Характеристики курсовой работы
Учебное заведение
Семестр
Номер задания
Вариант
Программы
Просмотров
294
Покупок
2
Качество
Идеальное компьютерное
Размер
1,09 Mb
Список файлов
- РПЗ.doc 3,23 Mb
- Лист (1).dwg 888,63 Kb
- Лист (2).dwg 49,46 Kb
- Лист (3).dwg 201,13 Kb
- Лист (4).dwg 57,13 Kb
Вам все понравилось? Получите кэшбэк - 40 рублей на Ваш счёт при покупке. Поставьте оценку и напишите положительный комментарий к купленному файлу. После Вы получите деньги на ваш счет.