вар 22 (1074204)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

3АДАНИЕ № 22.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ СУДОВОЙ СИЛОВОЙ УСТАНОВКИ С ДВИГАТЕЛЕМ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Краткое описание работы механизмов силовой установки

Судовая силовая установка с двигателем внутреннего сгорания мощностью 40—80 л.с. испольуется в качестве главной на буксирных катерах небольшой мощности и транспортных судах речного флота. Такая силовая установка располагается в кормовой части судна (рис. 22—1) и сосстоит из следующих основных частей: двухцилиндрового двигателя внутреннего сгорания 1, реверс-редуктора 2, гребного вала 3 и гребного винта 4.

Двигатель в установке — нереверсивный вертикальный двухтактный с воспламенением от сжатия. Основной механизм двигателя согласно схеме (рис. 22—2) состоит из двух кривошипно-ползунных механизмов с общими стойкой 6 (каркасом, включающим цилиндры) и коленчатым валом 1 с двумя шатунами 2 и 4 и с двумя поршнями (ползунами) 3 и 5. Угол между коленами (кривошипами) вала 1 равен 180°. В двухтактном двигателе при движении поршня вниз в цилиндре происходит сгорание впрыснутого топлива и расширение продуктов сгорания, а при движении его вверх — сжатие воздуха, нужного для сгорания. Закон изменения давления газа в цилиндре двигателя при перемещении поршня показан на индикаторной диаграмме (рис. 22—3), а данные для ее построения приведены в табл. 22-2.

Кулачковый механизм топливного плунжерного насоса представлен на рис. 22—4. Его кулачок 1 насажен непосредственно на коленчатый вал двигателя. Коромысловый толкатель 2 в виде жесткого ВСD с роликом 3 передает движение плунжерам 4 и 5. Точка D является центром сферической опорной поверхности радиуса R.Закон изменения ускорения плунжеров 4 и 5 дан на рис. 22—5.

Реверс-редуктор (рис. 22—6) состоит из планетарного реверса (реверсивной муфты) и одноступенчатого редуктора из цилиндрических колес 6 и 7. Планетарный реверс представляет собой дифференциал с цилиндрическими прямозубыми =0) колесами 2, 3, 4 и 5. Вал водила 1 постоянно соединен с коленчатым валом двигателя. Колесо 7 редуктора передает вращение гребному валу и винту.

Для движения судна вперед включается фрикционная муфта L, связывающая колеса 2 и 5, вследствие чего водило 1, колеса 2, 3, 4 и 5 вращаются как одно целое вокруг геометрической оси колеса 2 и водила. Передаточное отношение реверса при этом будет равно i_{12 пр}= +1.

При движении судна назад замыкается фрикционная муфта М (муфта L при этом выключается), вследствие чего колесо 5 останавливается и колесо 2 получает вращение в обратную сторону. Передаточное отношение реверса при этом станет i_{12 об}= -1.

Для остановки гребного вала, а следовательно, и судна, т. е. для холостого хода двигателя, необходимо выключить обе фрикционные муфты.

При проектировании и исследовании механизмов судовой установки считать известными параметры, приведенные в табл. 22—1.

Рис. 22-1. Общий вид установки

Объем и содержание курсового проекта

Лист 1. Проектирование основного механизма двигателя и определение закона его движения.

1. Определение основных размеров звеньев механизма по заданным условиям (средняя скорость поршня; число оборотов коленчатого вала; отношение длины шатуна к длине кривошипа).

2. Определение необходимого момента инерции маховых масс, обеспечивающих вращение коленчатого вала с заданным коэффициентом неравномерности при установившемся режиме работы. Определение момента инерции дополнительной маховой массы (маховика), установленной на коленчатом валу.

3. Построение диаграммы изменения угловой скорости коленчатого вала двигателя за время одного цикла установившегося режима работы па холостом ходу.

Основные результаты расчета привести в табл. 1—1 (Приложение I).

Рис. 22—2. Кинематическая схема механизмов двигателя

Рис.22-3.Индикаторная диаграмма двигателя

Примечание.

1. Веса звеньев основного механизма и их моменты инерции даны ориентировочно.

2. Величину приведнного момента инерции М^пр_{с 1} из диаграммы (М^пр_{с 1}, _сверить со значением этого момента, полученного по формуле М^пр_с = М_с1 = 716,2* (N_e /*n₁)

Лист 2.Силовой расчет основного механизма двигателя при номинальном режиме с учетом динамических нагрузок.

1. Определение углового ускорения звена приведения по уравнению движения в дифференциальной форме (на основании исследования, выполненного на листе 1 проекта)в положении механизма, соответствующем заданному углу _Определение линейных ускорений центров тяжести и угловых ускорений звеньев.

2. Построение картины силового нагружения механизма.

3. Определение сил в кинематических парах механизма.

4. Оценка точности расчетов, выполненных на 1 и 2 листах проекта, по уравнению моментов или уравнению сил для ведомого звена механизма.

Основные результаты расчета привести в табл. 1—1 (Приложение I).

Рис. 22—4. Схема кулачкового механизма

Лист 3.Проектирование кулачкового механизма топливного плунжерного насоса двигателя.

1. Построение кинематических диаграмм движения толкателя (ускорения, скорости и перемещения) с учетом заданного характера изменения ускорений толкателя (рис. 12-5).

2. Определение основных размеров кулачкового механизма наименьших габаритов с учетом максимально допустимого угла давления 

3. Построение профиля кулачка (центрового и конструктивного) .

4. Построение диаграммы изменения угла давления в функции угла поворота кулачка.

Основные результаты расчета привести в табл. 1—3 (Приложение I).

Примечание.

1. Опускание толкателя происходит с постоянным ускорением, отношение абсолютных значений которого _оп= |a₁|:|a₃| = 1 при повороте кулачка на 180°.

2. При построении схемы толкателя следует учесть, что прямая CD (рис. 22-5) на нем должна располагаться перпендикулярно оси плунжера 4 в момент, когда плунжер находится в середине своего хода.

3. При определении минимального радиуса (r₀ и R₀) следует учесть величину наименьшего по условиям прочности радиуса R_им кулачка.

Рис. 22—5. Закон изменения ускорения толкателя кулачкового механизма

Лист 4. Проектирование зубчатой передачи и планетарного реверс-редуктора.

1. Выполнение геометрического расчета эвольвентной зубчатой передачи z_6, z₇ (рис. 22—6).

2. Построение схемы станочного зацепления при нарезании колеса с меньшим числом зубьев и профилирование зуба (включая галтель) методом огибания.

3. Вычерчивание схемы зацепления колес с указанием основных размеров и элементов колес и передачи.

4. Проектирование планетарного реверс-редуктора (подбор чисел зубьев) по заданному передаточному отношению редуктора i_{12 об}= -1 и числу сателлитов. Колеса реверс-редуктора нулевые.

5. Определение передаточного отношения, линейных скоростей и чисел оборотов звеньев спроектированного редуктора графическим способом.

Основные результаты расчета привести в таблице 1-4 (приложение 1).

Рис.22-6. Кинематическая схема реверс-редуктора

Исходные данные. Таблица 22-1.

№ п/п	Наименование параметра	Обозначение	Единица СИ	Числовые значения для вариантов
				А	Б	В	Г	Д
1	Средняя скорость поршня	(vB)ср; (vD)ср	м/с	5	5	5	4,95	4,3
2	Отношение длины шатуна к длине кривошипа	lAB/lOA; lCD/lOC	-	3,8	3,8	4,0	4,07	3,87
3	Отношение расстояния от точки А (C) до центра тяжести S2 (S2) к длине шатуна	lAS2/lAB; lCS4/lCD	-	0,37	0,37	0,333	0,365	0,31
4	Даиметр цилиндра	d	м	0,165	0,165	0,190	0,160	0,200
5	Число оборотов коленчатого вала при номинальной нагрузке	n1ном	с-1	12,53	12,53	8,35	9,19	7,18
6	Число оборотов гребного винта при номинальной нагрузке	nв = n7	с-1	6,76	6,01	5,08	6,68	5,68
7	Эффективная мощность двигателя при номинальной нагрузке	Ne	кВт	29,4	44,1	62,48	44,1	36,8
8	Вес коленчатого вала с маховиком	G1,	кН	3,65	3,77	6,80	6,20	7,55
9	Вес шатуна	G2, G4	Н	190	190	330	210	430
10	Вес поршня	G3, G5	Н	160	160	310	190	410
11	Момент инерции шатуна относительно оси, проходящей через его центр тяжести	I2S; I4S	кг·м2	0,55	0,55	1,8	1,2	2,5
12	Момент инерции коленчатого вала (без маховика)	I’10	кг·м2	1,25	1,25	4,85	3,25	6,25
13	Момент инерции движущихся частей реверс-редуктора (приведенный к входному валу)	Iпрр-р	кг·м2	0,97	2,0	18,84	3,20	6,30
14	Маховой момент гребного вала с винтом	mD2	кг·м2	24	56	115	32	42
15	Механический КПД двигателя		-	0,765	0,777	0,760	0,757	0,753
16	Коэффициент неравномерности вращений коленчатого вала		-	1/100	1/100	1/80	1/95	1/65
17	Угловая координата кривошипа для силового расчета (рис.22-2)		град	60	30	210	240	30
18	Наибольшее перемещение точки B толкателя (рис.22-4)	hB	м	0,005	0,008	0,020	0,010	0,013
19	Наименьший радиус кулачка, определяемый прочность вала и кулачка	Rнм	м	0,050	0,050	0,075	0,060	0,080
20	Длина рычага BC толкателя (рис.22-4)	lBC = l2	м	0,060	0,080	0,160	0,080	0,110
21	Горизонтальная проекция межосевого расстояния (рис.22-4)	l1	м	0,060	0,060	0,120	0,070	0,080
22	Отношение сторон BCD на толкателе (рис.22-4)	lBC : lСD : lBD	-	1:0,8:0,5	1:0,6:0,5	1:0,6:0,6	1:0,7:0,4	1:0,6:0,5
23	Угол рабочего профиля кулачка	раб	град	216	225	216	220	225
24	Отношение абсолютных значений ускорений толкателя при его подъеме	|a1|/|a2|	-	1,0	1,25	1,25	1,5	1,0
25	Максимально допустимый угол давления в кулачковом механизме		град	38	40	37	39	38
26	Межосевое расстояние зубчатых колес планетарного реверса	A23 = A45	мм	135,0	165,0	288,0	198,0	234,0
27	Модуль зубьев колес реверса	m23 = l45	-	5,0	5,5	8,0	6,0	6,0
28	Число сателлитов в планетарном реверсе	K	-	3	3	3	3	3
29	Межосевое расстояние колес редуктора	A67	мм	150,0	170,0	225,0	175,0	190,0
30	Модуль зубьев колес редуктора	m67	мм	8,0	9,0	12,0	9,0	11,0
31	Угол наклона линии зубьев колес редуктора	67	град	23	23	30	30	20
32	Параметры исходного контура реечного инструмента		град	20	20	20	20	20
		h*a	-	1	1	1	1	1
		c*	-	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов вопросов/заданий