Курсовая работа 57: Проектирование и исследование механизмов дизель-генераторной установки вариант А
Описание
Курсовая делалась под руководством Костикова Ю.В. Сдана на "отлично".
Техническое задание
Проектирование и исследование механизмов дизель-генераторной установки
Установка состоит из двигателя (дизеля) и электрогенератора.
Двигатель представляет собой одноцилиндровую, вертикальную, двухтактную машину.
Основной механизм двигателя – кривошипно-ползунный (рис.1), состоящий из трех подвижных звеньев:
1 –коленчатый вал, 2 – шатун, 3 – поршень.
Рис. 2
Рис. 1
Коленчатый вал двигателя через планетарный повышающий редуктор (мультипликатор) приводит во вращение вал электрогенератора (электрогенератор и редуктор на рис.1 не показаны).
Схема планетарного редуктора представлена на рис.2.
Для обеспечения требуемой неравномерности вращения на коленчатом валу находится маховик 6.
Продолжительность цикла работы двухтактного двигателя соответствует одному обороту его коленчатого вала.
Изменение давления в цилиндре двигателя в зависимости от положения поршня представлено на индикаторной диаграмме (рис.3), данные для построения которой приведены в табл.1
Кулачковый механизм (рис.1) предназначен для открытия выхлопного клапана, через который производится очистка рабочего цилиндра двигателя от продуктов сгорания. Кулачок 4 дисковый, вращающийся, закреплен на распределительном валу O2, кинематически связанном с коленчатым валом 1 зубчатой передачей z1, z2, z3.
Рис. 3 Рис. 4
Закон изменения ускорения толкателя представлен на рис.4.
При проектировании и исследовании механизмов двигателя пользоваться исходными данными (см. ниже).
Примечание. Геометрический расчёт зубчатой передачи выполнить для колес с числами зубьев z2 и z3.
Таблица I.
Значения давления в цилиндре двигателя в долях
максимального давления в зависимости от положения поршня
Путь поршня (в долях хода H) | SB/H | 0 | 0.02 | 0.05 | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.7 | 0.8 | 0.9 | 1 |
Давление газа (в долях pmax) | p/pmax | Для движения поршня вниз | ||||||||||||
0.863 | 1 | 0.863 | 0.602 | 0.34 | 0.238 | 0.17 | 0.129 | 0.1 | 0.082 | 0.068 | 0.034 | 0 | ||
Для движения поршня вверх | ||||||||||||||
0.863 | 0.5 | 0.318 | 0.204 | 0.114 | 0.073 | 0.045 | 0.025 | 0.014 | 0.005 | 0.001 | 0 | 0 |
Таблица II.
Исходные данные
№ | Параметр | Обозначение | Размерность | Значение |
1 | Средняя скорость поршня | (VB)ср | м/с | 4.25 |
2 | Число оборотов коленчатого вала двигателя при установившемся режиме | n1 | с-1 | 13.3 |
3 | Диаметр цилиндра двигателя | d | м | 0.15 |
4 | Отношение длины шатуна к длине кривошипа | lAB/lO1A | - | 4 |
5 | Отношение расстояния от точки А до центра тяжести шатуна к длине шатуна | lAS2/lAB | - | 0.33 |
6 | Максимальное давление в цилиндре | Pmax | MПа | 6 |
7 | Вес коленчатого вала с маховиком | G1 | Н | 1000 |
8 | Вес шатуна | G2 | Н | 140 |
9 | Вес поршня | G3 | Н | 190 |
10 | Момент инерции шатуна относительно оси, проходящей через его центр тяжести | J2s | кг*м2 | 0.3 |
11 | Момент инерции кривошипа, маховика и вращающихся звеньев, приведенный к валу кривошипа | Jпр0 | кг*м2 | 40 |
12 | Момент сопротивления генератора | Мс1 | H*м | 100 |
13 | Угловая координата кривошипа для начала разгона | j0 | град | 30 |
14 | Начальная угловая скорость коленчатого вала при разгоне | ω0 | с-1 | 4 |
15 | Угловая координата кривошипа для начала разгона | j1 | град | 30 |
16 | Величина подъема толкателя кулачкового механизма | h | м | 0.009 |
17 | Рабочий угол профиля кулачка | δр | град | 120 |
18 | Максимально допустимый угол давления в кулачковом механизме | αдоп | град | 40 |
19 | Внеосность толкателя кулачкового механизма | е | м | 0.006 |
20 | Числа зубьев зубчатых колес | Z1 | - | 20 |
Z2 | - | 12 | ||
Z3 | - | 20 | ||
21 | Модуль зубчатых колес z1, z2, z3 | m | м | 2.5*10-3 |
22 | Передаточное отношение планетарного механизма | iG4 | - | 1/4 |
23 | Число сателлитов в планетарном механизме | К | - | 3 |
24 | Модуль зубчатых колес в планетарном механизме | m’ | м | 5*10-3 |