Судовые двигатели 6NVD AU

Определение среднего индикаторного давления

Найдем среднее индикаторное давление расчетного цикла по следующей формуле:

Все входящие в эту формулу величины известны из предыдущего расчета цикла.

Как известно среднее индикаторное давление рабочего цикла определяется по формуле:

φ – коэффициент полноты диаграммы, принимаемый равным для четырехтактового цикла 0,95–0,98.

Pi=0.98*8.28=8.11 кгс/см2

Анализ результатов расчетов цикла

Проверочный расчет рабочего цикла заканчивается определением расчетной мощности двигателя. Индикаторную мощность двигателя, для которого известны постоянные А и В, определяют по формуле:

Ni=0.342*8.11*330=915.3 л.С

Поскольку эффективная мощность двигателя известна из формуляра, может быть получен механический коэффициент полезного действия:

Расчет детали на прочность

Расчет шатунного болта 6Ч 12/14

Шатунные болты – весма ответственные детали, т. к. их обрыв может привести к аварии двигателя. Что бы избежать этого, при изготовлении болтов необходимо:

1. Переход от головки болта к целендрической части и от одного диаметра к другому выполнять плавно, с достаточными закруглениями.

2. Что бы болты входили в отверстие подшипника плотно, без зазора.

3. Что бы головки гайки болтов плотно прилегали к опорным поверхностям.

4. Сбеги резьбы выполнять в виде проточки длинной не менее 0,5 диаметра болта.

5. Чтобы гайки имели надежные стопорные приспособления.

Стержные болты изготовляют из стали марок 25, 30У, 18ХН, 38ХН3А, 20ХН3А.

Диаметр болта d определяют из уравнения прочности на разрыв от силы Pb или In для двигателей простого действия и от силы Pz для двигателей двойного действия.

Если число болтов m, то при первоночальной затяжки превышающей силу Pb на 35%, получают:

1,35 Pb=0,785d2mσд,

откуда диаметр болта (в м)

откуда получим:

где Pb – сила в н;

σд – допускаемое напряжение на разрыв н/м2.

Учитывая ударную нагрузку при наличии слабины в подшипнеке, допускаемое напряжение следует выбирать в пределах:

σд=(600–900) кг/см2 для углеродистой стали и σд=(900–1300) кг/см2 для легированной стали.

Опорную поверхность f м2 гайки проверяют на смятии по формуле:

Из этого получим:

Допускаемое напряжение на смиятие σсм.д 500 кг/см2.

Вопрос эксплуатации

Неустановившиеся режимы работы. Режим работы при пуске

Реверсивно-пусковые качества двигателя являются одним из важнейших факторов, определяющих безопасность мореплавания в сложных ситуациях: при входе в порты, следовании узкостями, плавании в условиях интенсивного судоходства. Пусковые режимы кратковременны, но среднегодовое число пусков двигателей транспортных судов 800–900, пассажирских судов 1200–1500. Число пусков за одну швартовку достигает 20–30 и более при периодичности 30–120 с. Пусковые условия оказывают влияние на характер протекания рабочего процесса двигателя, состояние тепловой и механической напряженности его узлов и деталей, интенсивность изнашивания трущихся пар и, в конечном счете, определяют надежность и долговечность работы двигателя.

При пуске двигателя ухудшаются условия для самовоспламенения и сгорания топлива, что объясняется пониженным температурным режимом стенок камеры сгорания и переохлаждением пускового воздуха при его расширении в цилиндре. Это приводит к увеличению периода задержки воспламенения топлива, вследствие чего возрастает скорость нарастания давления, достигая 1,5 – 2 МПа на 1 гр. ПКВ и может повышаться максимальное давление сгорания.

Механическая и тепловая напряженность двигателя увеличиваются вследствие возрастания динамических показателей рабочего процесса. Кроме того, рост напряжений в деталях двигателя объясняется сменой режимов работы при повторных пусках и особенно при резком изменении нагрузки двигателя, когда меняется не только характер действующих усилий, но также зазоры и посадки в сопряженных рабочих узлах. Надо учитывать и изменение условий смазывания трущихся поверхностей, возможность нарушения гидродинамической масляной пленки. Условия становятся еще более жесткими при пуске холодного двигателя и использовании тяжелых топлив с низким значением цетанового числа, характеризующего способность топлива к самовоспламенению.

На характер нарастания нагрузок влияют также конструктивные особенности двигателя: форма камеры сгорания, схема газообмена, давление впрыскивания топлива в пусковой период, способ пуска (раздельный или смешанный), пусковая цикловая подача топлива.

При пуске двигателя на сжатом воздухе увеличивается степень неравномерности вращения коленчатого вала, которая при определенных условиях может достигать значений 1/10 и более. Это происходит вследствие пропуска вспышек в отдельных цилиндрах из-за ухудшения условий для воспламенения топлива.

На пусковых режимах происходит интенсивное изнашивание трущихся пар, особенно цилиндровых втулок. По статическим данным износ втулки за каждый пуск примерно равен износу за 6 – 10 ч стабильной работы на режимах полного хода. Наблюдается и повышенная химическая коррозия от воздействия серной, угольной и азотной кислот, образующихся вследствие конденсации паров воды на поверхности втулок из-за низкой температуры.

 Скачать реферат