Расчет параметров рабочего процесса и выбор элементов конструкции тепловозного дизеля

.

Концы векторов отмечают соответствующим утлом поворота кривошипа и соединяют последовательно плавной кривой, которая образует векторную диаграмму.

Радиусы-векторы, соединяющую точку 0 с точками на контуре векторной диаграммы, выражают по величине и направлению удельные силы Q, действующие на шатунную шейку вала при данн

ых углах поворота кривошипа. Соответствующая каждому вектору сила приложена к поверхности шейки в точке пересечения окружности шейки с линией действия вектора (точка А, рис.8.) и направлена к центру 0.

7. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ ПО РАЗРАБОТКЕ ЧЕРТЕЖА ПОПЕРЕЧНОГО РАЗРЕЗА ДИЗЕЛЯ И УЗЛА

Поперечный разрез дизеля по одному из цилиндров при рядном их расположении и по двум при V-образном вычерчивается на листе формата А1 (576 х 814 мм).

Пособиями при разработке поперечного разреза двигателя могут служить альбомы, каталоги и отдельные чертежи тепловозных дизелей, техническая литература, содержащая описание и анализ выполненных конструкций, а также рекомендации по их выбору и расчету (см. список рекомендованной литературы). Студент должен из большого разнообразия конструктивных форм отдельных узлов и деталей выбрать наиболее прогрессивные и технологическом и технико-экономическом отношениях, учитывая особенности проектируемого дизеля (принятую схему расположения цилиндров, тактность, оборотность, величины давления наддува и максимального давления сгорания и т.д.).

На поперечном разрезе должны быть в соответствующем масштабе показаны: детали остова двигателя (поддизельная рама, картер, цилиндровые гильзы и крышки), их соединения, детали кривошипно-шатунного механизма (в соответствии с ранее проведенным расчетом), механизм газораспределении (вал, толкатели;, штанги, коромысла, клапаны), воздушные ресиверы и выхлопные коллекторы, корпуса форсунок и индивидуальных топливных насосов с толкателями и валом (блочные топливные насосы могут не показываться).

Мелкие детали (трубки системы смазки, топливопроводы болтовые соединения) на поперечном разрезе могут не показываться, однако студент обязан знать их устройство и работу.

Болты и шпильки могут полностью не вычерчиваться, а заменяться осевыми линиями.

Спецификация наиболее ответственных деталей, (коленчатый вал, части остова, поршень, шатун и т.д.) с указанием количества и материалов, выполненная в соответствии с требованиями ЕСКД, вкладывается в записку. В спецификацию следует также включить отдельные агрегаты, если они изображены на чертеже (форсунки, топливные насосы и др.) с указанием их количества на дизель. На поперечном разрезе двигателя показываются его габаритные размеры (ширина, высота). На свободном месте листа в виде таблицы необходимо выписать основные данные, характеризующие двигатель (тактность, номинальную и эффективную мощность, частоту вращения коленчатого вала, число цилиндров, их диаметр, ход поршня, среднее эффективное давление, максимальное давление сгорания, степень сжатия, значение эффективного КПД, а также вычертить в упрощенном виде в масштабе 1:50 или 1:100 вид дизеля сбоку.

При выполнения чертежа поперечного разреза дизеля обязательно проверяются: 1) ход поршня, 2) необходимая минимальная длина цилиндровой гильзы, 3) возможность выемки шатунов через гильзы цилиндров, 4) относительное расположение шатунов и гильз цилиндров при работе дизеля.

Изображаемые на чертеже поперечного разреза дизеля детали: коленчатый вал, поршень, поршневой палец, шатуны должны как по конструктивным формам, так и по размерам соответствовать эскизам в пояснительной записке.

В качестве узлов, подлежащих конструктивной разработке, могут быть рекомендованы: 1) поршень в сборе; 2) шатун в сборе; 3) форсунка; 4) топливный насос; 5) механизм газораспределения (от распределительного вала до клапанов включительно); 6) крышка цилиндра в сборе; 7) привод распределительного вала; 8) толкатель топливного насоса; 9) регулятор предельного числа оборотов коленчатого вала (регулятор безопасности); 10) масляный насос; 11) водяной насос; 12) привод масляного насоса; 13) привод водяного насоса; 14) коренные подшипники коленчатого вала (в сборе); 15) воздуходувка; 16) привод воздуходувки; 17) вал топливных насосов; 18) привод вала топ­ливных насосов; 19) турбокомпрессор и др.

Задание на разработку узла дается консультантом, по указанию которого студент должен выполнить необходимые при конструировании узла расчеты.

Разработанный узел вычерчивается на листе так, чтобы имелось полное представление о его конструкции и работе. В необходимых случаях на чертеже узла намечается (штриховыми или более тонкими линиями) обстановка - контуры сопрягаемых узлов или деталей, ограничивающих размеры проектируемого узла или сказывающихся на параметрах кинематики его деталей.

На чертеж узла также составляется спецификация всех его деталей.

К защите курсового проекта допускается студент, выполнивший необходимые расчеты, оформленные в виде пояснительной записки, и графическую часть. Записка и листы графической части должны быть проверены и подписаны консультантом.

Список рекомендуемой литературы

I. Симсон А.Э., Хомич А.З., Куриц А.А. и др. Двигатели внутреннего сгорания (Тепловозные дизели и газотурбинные установки). М.: Транспорт, 1982, 384 с.

2. Синенко Н.П. и др. Тепловозные дизели типа Д70. М.: Транспорт, 1977,216 с.

3. Дизели. Справочник. Изд. 3-е перераб. и доп. Под общей редакцией В.А.Ваншейдта. Л.: Машиностроение, 1977, 480 с.

4. Водолажченко В.В. и др. Проектирование тепловозных двигателей. М.: Транспорт, 1972, 224 с.

5. Тепловозные дизели типа Д49. Е.А.Никитин, В.М.Ширяев, В.Г.Быков и др. М.: Транспорт, 1982, 255 с.

6. Володин А.И. Локомотивные двигатели внутреннего сгорания. М.: Транспорт, 1990, 255 с.

7. Володин А.И. Моделирование на ЭВМ работы тепловозных дизелей. М.: Транспорт, 1985, 216 с.

Приложение 1.

Справочные данные по тепловозным дизелям.

Параметры

Дизели

 

10Д100

11Д45

14Д40

1-5Д49

2-2Д49

2-5Д49

1Д49

3А-6Д49

K6S310DR

ПД1М

М756Б

211Д-1

1Д12-300

Серия тепловозов

2ТЭ10

ТЭП60

М62

2ТЭ116

ТЭМ7

ТЭП70

ТЭП75

ТГМ6

ЧМЭ3

ТЭМ2

ДР1

ТГМ4

ТУ2

Мощность на номинальном режиме и стандартных атмосферных условиях, кВт

2200

2200

1470

2200

1470

2940

4410

880

993

880

736

550

224

Объем цилиндров, дм3

170,9

200,75

150,6

220,8

165,6

220,8

275,9

110,4

163,2

157,2

62,4

43,6

38,8

Цилиндровая мощность на номинальном режиме, кВт

220

137,5

123

137,5

122,5

184

220,5

110

165,5

147

61,3

91,7

18,3

Частота вращения коленчатого вала, мин-1:

· на номинальном режиме

· минимально устойчивая

850

400

750

400

750

400

1000

400

850

350

1000

400

1050

400

1000

400

750

350

750

400

1500

600-800

1400

600

1500

550

Тактность

2

2

2

4

4

4

4

4

4

4

4

4

4

Расположение цилиндров

Рядное

V – образное

Рядное

V-обр.

Рядное

V-обр.

Число цилиндров

10

16

12

16

12

16

20

8

6

6

12

6

12

Диаметр цилиндра, мм

207

230

230

260

260

260

260

260

310

318

180

210

150

Ход поршня, мм

2х254

300/304

300/304

260

260

260

260

260

360

330

200

210

180

Степень сжатия:

· геометрическая

· действительная

18,6

15,1

-

13,5

-

14,6

12,2

-

12,2

-

12,2

-

12,2

-

12,2

-

13

-

12,5

-

13,5

-

13,5

-

14,5

Среднее индикаторное давление, МПа

1,13

1,10

1,02

1,43

1,265

1,83

2,04

   

1,035

0,981

   

Среднее эффективное давление, МПа

0,912

0,892

0,795

1,24

1,26

1,60

1,75

0,96

0,975

0,90

0,90

1,15

0,79

Средняя скорость поршня, м/с

7,2

7,5

7,5

8,67

7,36

8,67

9,53

8,67

9,0

8,25

10,5

9,8

9,6

Число ступеней наддува

2

2

2

1

1

1

2

1

1

1

1

1

-

Охлаждение воздуха

Есть

Есть

Нет

Есть

Есть

Есть

Есть

Есть

Есть

Есть

Нет

Есть

-

Давление наддува, МПа

0,221

0,219

0,201

0,235

0,246

0,287

0,31

0,1

0,16

0,162

0,172

 

-

Коэффициент наполнения

0,8

-

0,83

0,95

 

0,96

 

0,94

 

0,98

     

Доля теплоты, подведенной с воздухом, %

8,82

9,69

10,01

5,7

 

5,16

 

6,21

 

6,84

     

Давление в конце сжатия, МПа

8,4

5,8

6,6

7,36

 

8,74

 

7,05

5,7

4,2

     

Температура в конце сжатия, 0С

612

767

614

665

 

660

 

680

 

430

     

Коэффициент избытка воздуха в цилиндре (суммарный)

2,0

(2,82)

-

(2,61)

1,85

(2,78)

-

(2,23)

-

(2,37)

-

(2,12)

-

(2,1)

-

(2,28)

 

2,1

(2,27)

2,1

(2,6)

   

Количество теплоты, подведенной с топливом, МДж/ч

21062

16319

15628

19556

 

26629

 

7822

 

8356

     

Максимальное давление сгорания, МПа

9,8

10,8

10,6

11,5

11,1

12,5

13,0

9,5

9,0

6,8

8,8

 

8,5

Степень повышения давления

1,23

1,86

1,65

1,56

-

1,43

 

1,35

 

1,45

1,55

   

Скорость нарастания давления, МПа/0пкв

0,2

0,28

0,28

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

 

0,295

     

Давление начала выпуска, МПа

0,68

0,8

0,75

-

-

-

-

-

 

0,51

     

Температура в начале выпуска, 0С

740

780

780

-

-

-

-

-

 

800

     

Температура выпускных газов перед турбиной, 0С

410

495

500

495

485

533

610

578

600

525

580

   

Коэффициент остаточных газов

0,06

0,08

0,08

0,03

0,03

0,03

0,03

0,03

0,03

0,02

0,03

   

Фазы газораспределения, 0пкв

- j1

- j2

- j3

- j4

56

40

56

64

84

44

52

44

84

44

52

44

50

55

35

30

59,5

57

40,5

28

59,5

57

40,5

28

   

45

80

55

35

66

74

74

41

56

50

50

56

 

48

20

20

48

Давление начала впрыскивания топлива форсункой, МПа

21,0

32,0

32,0

32,0

32,0

32,0

32,0

32,0

30,0

27,5

20,0

 

21,0

Число отверстий распылителя форсунки (диаметр отверстий), шт (мм)

3 (0,56)

7 (0,4)

7 (0,4)

9 (0,4)

9 (0,4)

9 (0,4)

9 (0,4)

9 (0,4)

9 (0,4)

9 (0,35)

8 (0,35)

 

7 (0,25)

Индикаторная мощность в цилиндре, кВт

270

170

159

161

 

215

 

133

 

176

     

Среднее давление механических сопротивлений, МПа

0,202

0,331

0,229

0,16

 

0,269

 

0,196

 

0,175

     

Индикаторный КПД

0,466

0,45

0,44

0,475

0,470

0,465

0,446

0,491

 

0,435

0,43

   

Эффективный КПД

0,377

0,364

0,34

0,405

0,392

0,398

0,39

0,405

 

0,363

0,366

   

Удельный эффективный расход топлива, г/кВт.ч

218

231

218

214

204

220

220

204

220

225

220

218

258

Масса дизеля сухая с поддизельной рамой, кг ( * с генератором)

19500

13800

12500

18500

22500 *

18500

31800

9600

13400

16200

1800

5440

1840

Удельный расход масла, г/кВт.ч

2,2

1,84

1,65

1,84

2,72

1,84

1,84

1,58

1,5-2,9

2,72

2,94

3,25

3,68

Габаритные размеры, мм

· длина

· ширина

· высота

6180

1730

3210

4357

1730

2600

3787

1770

2508

4696

1610

2890

5572

1710

2726

4722

1610

2890

4926

1610

2890

3355

1665

2305

5125

1850

2844

5192

1467

2478

2405

1225

1480

2750

1130

1910

1852

1085

1275

Страница:  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12 


Другие рефераты на тему «Транспорт»:

Поиск рефератов

Последние рефераты раздела

Copyright © 2010-2024 - www.refsru.com - рефераты, курсовые и дипломные работы