Сборник заданий для курсового проектирования, выпуск 11 (1074036), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Рис. 149
Задание № 150. Проектирование и исследование
механизмов ДВС-насосной установки
ДВС-насосная (ДВС - двигатель внутреннего сгорания) установка [3] представляет собой V-образную поршневую машину, у которой развал осей цилиндров I и II равен 60° (рис. 150, а). Она состоит из двух кривошипно-ползунных механизмов, причем кривошипы 1 и 1¢, шатуны 2 и 4 одинаковы, а поршни 3 и 5 имеют различные диаметры: диаметр цилиндра I ДВС равен d3, диаметр цилиндра II насоса - d5.
Движение передается от ДВС через муфту М (рис. 150, б) на коленчатый вал насоса 1¢. Для обеспечения заданной амплитуды колебаний угловой скорости на коленчатом валу двигателя 1 установлен маховик МАХ, обеспечивающий заданный коэффициент неравномерности d.
Рабочие процессы в цилиндрах I и II двухтактные. Последовательность чередования рабочих процессов в цилиндрах представлена в табл. 150.1. Характер изменения давления в цилиндре по ходу поршня 3 представлен индикаторной диаграммой ДВС, данные для построения которой приведены в табл. 150.2. В цилиндре II на этапе нагнетания 
, а при всасывании 
.
Максимальное давление в цилиндре двигателя 
в зависимости от максимального давления в цилиндре насоса 
определяют по формуле 
. Методика определения численного значения a приведена в приложении.
Перемещение впускного клапана двигателя осуществляется кулачковым механизмом 8 - 9. Кулачок приводится в движение посредством зубчатой передачи 6 - 7 - 6¢ от коленчатого вала 1 (угол наклона линии зуба b = 0). Закон изменения тангенциального ускорения аt толкателя в зависимости от угла поворота кулачка представлен на рис. 150, в.
Проектирование планетарного редуктора выполнить по согласованию с преподавателем.
Задание на проектирование - в соответствии с учебным планом.
П р и м е ч а н и я.
-
Определение закона движения при установившемся режиме работы ДВС-насосной установки выполнить, когда сцепная муфта М подсоединяет вал насоса в положении, показанном на рис. 150, а.
-
Коэффициенты полезного действия (КПД) двигателя и насоса
hд = hн = 1. При решении усложненного варианта задания рекомендуется принять КПД: двигателя hд=0,4; насоса hн =0,5.
Т а б л и ц а 150.1
Чередование процессов в цилиндрах двигателя и насоса
| Цилиндр | Порядковый номер положения кривошипа 1 | |||||||||||||
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | ||
| Двигатель | Расширение/Выхлоп | Всасывание/Сжатие | ||||||||||||
| Насос | Нагнетание | Всасывание | ||||||||||||
Т а б л и ц а 150.2
Значения давления в цилиндре двигателя
| Путь поршня | | 0 | 0,03 | 0,05 | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1,0 |
| Расширение | pi ___ | 0,6 | 1 | 0,9 | 0,7 | 0,49 | 0,38 | 0,29 | 0,23 | 0,19 | 0,16 | 0,13 | 0,09 | 0,02 |
| Сжатие | pmax д | 0,6 | 0,45 | 0,39 | 0,3 | 0,19 | 0,13 | 0,08 | 0,06 | 0,02 | 0,015 | 0,01 | 0,015 | 0,02 |
Т а б л и ц а 150.3
Исходные данные для проектирования
| № п/п | Величина | Еди-ница | Числовые значения величин | ||||
| изме-рения | А | Б | В | Г | Д | ||
| 1 | Средняя скорость поршня двигателя Vср | м/с | 1,5 | 1,6 | 1,4 | 1,8 | 1,4 |
| 2 | Диаметр цилиндра 3 d3 | м | 0,115 | 0,095 | 0,102 | 0,125 | 0,117 |
| 3 | Диаметр цилиндра 5 d5 | м | 0,095 | 0,08 | 0,08 | 0,092 | 0,088 |
| 4 | Ход поршня H | м | 0,24 | 0,2 | 0,25 | 0,28 | 0,3 |
| 5 | Отношение длины шатуна к длине кривошипа l2=lBC / lAB | ___ | 3,8 | 3,4 | 4,3 | 4,1 | 3,7 |
| 6 | Относительное положение центра масс шатуна l3= | ___ | 0,26 | 0,31 | 0,34 | 0,28 | 0,29 |
| 7 | Коэффициент a | ¾ | 4,66 | 4,61 | 4,70 | 4,68 | 4,65 |
| 8 | Максимальное давление в цилиндре насоса pmax н | МПа | 0,45 | 0,42 | 0,5 | 0,62 | 0,58 |
| 9 | Масса кривошипа m1 | кг | 1,13 | 0,93 | 0,84 | 1,08 | 1,12 |
| 10 | Масса шатуна m2=m4 | кг | 2,04 | 1,67 | 1,80 | 2,23 | 2,08 |
| 11 | Масса поршня двигателя m3 | кг | 10,2 | 8,37 | 9,01 | 11,13 | 10,4 |
| 12 | Масса поршня насоса m5 | кг | 8,37 | 7,01 | 7,01 | 8,10 | 7,74 |
| 13 | Момент инерции шатуна от-носительно оси, проходящей через центр масс JS2=JS4 | кг×м2 | 0,038 | 0,025 | 0,043 | 0,05 | 0,037 |
| 14 | Момент инерции вращаю-щихся деталей, приведенный к валу кривошипа | кг×м2 | 0,160 | 0,080 | 0,120 | 0,300 | 0,335 |
| 15 | Коэффициент неравномерности вращения вала 1 d | ¾ | 0,026 | 0,02 | 0,025 | 0,03 | 0,028 |
| 16 | Угловая координата звена 1 для силового расчета j1 | град | 60 | 30 | 45 | 15 | 20 |
| 17 | Угол рабочего профиля кулачка j8р | град | 70 | 80 | 80 | 75 | 70 |
| 18 | Ход толкателя hт | м | 0,015 | 0,017 | 0,015 | 0,011 | 0,014 |
| 19 | Максимально допустимый угол давления в кулачковом механизме [J] | град | 25 | 28 | 28 | 30 | 28 |
| 20 | Число зубьев колес 6 и 7 z6/z7 | ¾ | 13/39 | 11/22 | 11/33 | 14/24 | 10/30 |
| 21 | Модуль зубчатых колес m6,7 | мм | 5 | 6 | 6 | 5 | 5 |
Рис. 150
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
