Проектирование и эксплуатация судовых ДВС

Министерство  Образования и Науки Украины

Севастопольский Национальный Технический Университет 

Кафедра ЭМСС 
 
 
 
 
 
 
 

Курсовая  работа

«Проектирование и эксплуатация судовых ДВС»

по дисциплине: Судовые ДВС и их эксплуатация 

Номер зачётки №060371 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил: ст.гр. ЭД-43д

Шабаев  Д.О. 

                                                 Проверил: Душко В.В. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Севастополь 2010

 

СОДЕРЖАНИЕ 

Введение………………………………………………………………………………………. 3

Бланк задания ………………………………………………………………………………… 4                                                                                                                             

Условные обозначения……………………………………………………………………….. 5     

1. Расчёт рабочего  процесса и динамический СДВС………………………………………. 6   1.1. Исходные данные для расчета рабочего процесса судового ДВС…......……... 7

     1.2. Результаты  расчета рабочего процесса судового ДВС………………...……... 8

      1.3. Исходные данные для динамического расчета  судового ДВС………………. 9

     1.4. Силы в кривошипно-шатунном механизме……………………………………. 10

      1.5. Силы набегающие касательные………………………………………………… 11

      1.6. Индикаторная диаграмма……………………………………………………….. 12

      1.7. Индикаторная диаграмма (развернутая)……………………………………….. 12

      1.8. Векторная диаграмма……………………………………………………………. 13

     1.9. Диаграмма износа………………………………………………………………... 14

     1.10. Силы на кривошипах (Fдг, Fдв, Fин)…………………………………….......... 15

     1.11. Силы на кривошипах (Fн, Fрад, Fкас)……………………………………........ 15

     1.12. Силы на кривошипах (Fдг, Fдв, Fин, Fн, Fкас, Fрад)………………………… 16

     1.13. Суммарные касательные силы…………………………………………………. 16

2. Расчёт коленчатого  вала на прочность…………………………………………………… 17

      2.1. Исходные данные для прочностного расчета коленчатого вала………...........  18

      2.2. Моменты, действующие на коленчатый вал…………………………………… 19

      2.3. Переменные  напряжения, возникающие в результате воздействия

изгибающих моментов и срезывающих сил……………………………………………....... 19

      2.3.1. Номинальные переменные изгибающие и срезывающие напряжения…….. 19

      2.3.2. Переменные изгибающие напряжения в галтелях………………………....... 20             

     2.3.3. Галтель шатунной шейки……………………………………………………… 20

     2.3.4. Галтель коренной шейки…………………………………………………......... 21

      2.4. Номинальные переменные напряжения кручения…………………………….. 22

     2.5. Эквивалентные переменные напряжения………………………………………. 22

     2.6. Предел выносливости шеек коленчатого вала…………………………………. 22

     2.7. Коэффициенты запаса галтелей…………………………………………………. 22

      2.8. Результаты расчета коленчатого вала на прочность…………………………... 23

3. Расчёт режимов работы подшипника ……………………………………………………. 26

      3.1. Исходные данные и результаты расчета подшипника скольжения………….. 26

      3.2. Поле рабочий режимов подшипника скольжения…………………………….. 26

4. Разработка  последовательности действий при  техническом использовании дизеля…. 28

5. Анализ влияния  эксплуатационных факторов на работу дизеля……………………….. 30

6. Выявление  причин возникновения и способы  устранения неисправностей и  отказов.. 30

Библиографический список………………………………………………………………….. 31  
 
 
 
 
 
 
 

 

ВВЕДЕНИЕ 

      Курсовой  проект включает в себя расчет рабочего процесса судового ДВС (в дальнейшем дизеля), динамический расчет, расчет коленчатого вала на прочность, определение режима работы коренного (шатунного) подшипника двигателя, разработку последовательности действий персонала МО при проведении конкретного мероприятия по техническому использованию дизеля, анализ влияния эксплуатационных факторов на работу дизеля, анализ причин возникновения и способов устранения одного или нескольких из характерных отказов дизеля.  

      Рассматривается двигатель Wartsila 7L20 (7ЧН20/28).

Это четырёхтактный шестицилиндровый нереверсивный двигатель  с наддувом и непосредственным впрыском топлива.

      Характеристики:

• Диаметр цилиндра: 200 мм
• Ход поршня  280 мм
• Рабочий объем цилиндра 8.8 л/цил
• Порядок работы цилиндров 1 - 2 - 4 - 6 - 7 - 5 – 3
• Направление вращения Правого вращения
• Частота вращения коленчатого вала  1000 об/мин
• Мощность  1260 кВт

 

     Допустимая  перегрузка 10% в течение одного часа каждые двенадцать

часов. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Бланк задания

Севастопольский национальный технический университет

(название высшего учебного  заведения)

Кафедра    ЭМСС

Дисциплина    Судовые ДВС и их эксплуатация

Специальность    Эксплуатация судовых энергетических установок

Курс_____4_____________ Группа_____ЭД-43д______ Семестр_________________________________ 

ЗАДАНИЕ

На курсовой проект студента 

Шабаев  Дмитрий Олегович

(фамилия, имя, отчество) 

1. Тема проекта     Проектирование судового ДВС и его эксплуатация

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Срок сдачи студентом  законченного проекта

3. Исходные данные  к проекту       Wartsila 7L20

    N_e=     1260        кВт

    n=       1000       об/мин

Варианты заданий  при выполнении эксплуатационных разделов выбираются из приложения по двум последним цифрам зачетной книжки

4. Содержание  расчетно-пояснительной  записки (перечень  подлежащих разработки  вопросов) Расчет рабочего процесса и построение индикаторной диаграммы. Динамический расчет с построением диаграмм действующих сил. Расчет на прочность коленвала. Определение режима работы подшипника. Разработка последовательности действий при техническом использовании дизеля. Анализ влияния эксплуатационных факторов на работу дизеля, выявление причин возникновения и описание способа устранения неисправностей и отказов______________________________________                                                                                                                                                                                                                                                                                               

5. Перечень графического  материала (с точным  указанием обязательных  чертежей)                     1. Поперечный разрез дизеля (формат А1)

2. Система смазки  вспомогательного двигателя

6. Дата выдачи задания

Студент ______________________________

                                            (подпись)

Руководитель _________________________      ______________________________________________

                                            (подпись)                                                          (фамилия, имя, отчество) 

«______»________________200 ___г.                  
 

ОСНОВНЫЕ  УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ 

       - удельный расход топлива,  кг/(кВт/час);

       - цилиндровая эффективная мощность, кВт;

       - частота вращения, об/мин;

       - среднее эффективное давление, МПа;

       - максимальное давление сгорания, МПа;

    - давление конца сжатия, МПа;

       - давление воздуха после компрессора,  МПа;

       - давление наддувочного воздуха,  МПа;

       - среднее индикаторное давление, МПа;

       - индикаторная мощность, кВт;

       - расход топлива, кг/час;

       - температура выпускных газов,  °С;

       - геометрическая степень сжатия;

       - средняя скорость нарастания  давления газов, МПа/ °пкв; 

      ВДГ – вспомогательный дизель-генератор;

      ГТН – газотурбонагнетатель;

      ГД  – главный двигатель;

      МО  – машинная группа;

      ТНВД  – топливный насос высокого давления;

      ЦПГ – цилиндропоршневая группа;

      АПС – аварийно-предупредительная сигнализация;

      ИЭ  – инструкция по эксплуатации. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. РАСЧЁТ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА И ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ СДВС 

     Целью расчёта является определение параметров рабочего процесса дизеля для выхода на заданную мощность, выполнение теплового  и динамического расчёта.

     Исходные  данные и расчёт рабочего процесса представлены в таблицах 1.1, 1.2 и на графиках 1.1-4.