Проектирование и эксплуатация судовых ДВС

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 27 Декабря 2010 в 16:41, курсовая работа

Краткое описание

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.

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

Скачать в ZIP архиве (693.12 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Вложенные файлы: 1 файл

Курсовой ДВС.doc

— 1.92 Мб (Скачать файл)
 
 

 

Рисунок 1.1 – Индикаторная диаграмма  

Рисунок 1.2 – Индикаторная диаграмма (развернутая)  

 

Рисунок 1.3 – Векторная диаграмма

 
 

 

Рисунок 1.4 – Диаграмма износа 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рисунок 1.5 - Силы на кривошипах (Fдг, Fдв, Fин) 

Рисунок 1.6 - Силы на кривошипах (Fн, Fрад, Fкас)

Рисунок 1.7 - Силы на кривошипах (Fдг,Fдв,Fин,Fн,Fкас,Fрад) 
 

Рисунок 1.8 - Суммарные касательные силы 
 
 
 

2. РАСЧЕТ КОЛЕНЧАТОГО  ВАЛА НА ПРОЧНОСТЬ

     Расчет  коленчатого   вала  (КВ)  выполняется  в соответствии  с  Правилами классификации  и  постройки  морских судов  Регистра  России  и   распространяется  на стальные, кованные или литые цельные КВ судовых дизелей с однорядным расположением цилиндров. Расчет валов составных и с V-образным расположением цилиндров рекомендуется выполнять в соответствии с вышеназванным трудом.

     Цель  расчета - определение коэффициентов  запаса для галтелей шатунной  ( QН ) и коренной шейки ( QG ), которые должны удовлетворять условию:

QН ≥ 1,15               QG ≥ 1,15

     Для расчета коленчатого вала необходимы следующие исходные данные:

     1.   чертеж КВ, в т.ч. сведения о  материале, временное сопротивление  Rm, (МПа);

     2.   результаты расчета рабочего  процесса ДВС;

     3.   результаты динамического расчета  ДВС.

     В соответсвии с данными о параметрах КВ введите в соответствующие ячейки

     

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

D - диаметр  шатунной шейки;  E - радиус кривошипа;  DG - диаметр  коренной шейки  шейки; L1 - расстрояние от  серидины  щеки до середины  коренной  шейки;  L2 - расстояние от середины  шатуна  до  середины коренной шейки;  L3 - расстояние между серединами коренных  шеек;   DBH - диаметр  отверстия  в шатунной шейке;   DBG - диаметр  отверстия  в коренной шейке;   RН  -  радиус  галтели  шатунной  шейки;   RG  -  радиус  галтели  коренной  шейки; TG - подвнутренние галтели коренной шейки; Tн - подвнутренние галтели шатунной шейки; S - перекрытие шеек;

W - толщина  щеки; B - ширина щеки. 
 

Рисунок 2.1. -  Кривошип рядного двигателя

Исходные данные для прочностного расчета коленчатого  вала
СевНТУ - Факультет МорТС - Кафедра ЭМСС    
  Подготовил, группа Шабаев  Д.О. ЭД-43д
  Таблица 2.1 - Результаты расчета геометрии

 коленчатого вала ДВС

        
           
№ Параметр Обозн. Разм. Значение
1 2
1 Марка двигателя Wartsila 20 7ЧН20/28
2 Радиус кривошипа Е мм 140  
3 Диаметр шатунной шейки  D мм 200  
4 Диаметр коренной шейки шейки  DG мм 200  
5 Расстрояние от серидины щеки до середины шейки L1 мм 55  
6 Расстояние  от середины шатуна до середины  шейки L2 мм 110  
7 Расстояние  между серединами коренных шеек L3 мм 220  
8 Диаметр отверстия  в шатунной шейке DBH мм 50  
9 Диаметр отверстия  в коренной шейке DBG мм 50  
10 Радиус галтели  шатунной  шейки RH мм 13  
11 Радиус галтели  коренной шейки RG мм 13  
12 Подвнутренние галтели коренной шейки TH мм 0  
13 Подвнутренние галтели шатунной шейки TG мм 0  
14 Ширина щеки B мм 60  
15 Толщина щеки W мм 250  
16 Перекрытие  шеек S мм 60  
17 Временное сопротивление  материала коленчатого вала Rm МПа 640  
18 Марка материала  коленчатого вала - - Ст. 25Г  
           
  Таблица 2.2 - Результаты расчета динамики ДВС        
           
№ Параметр Обозн. Разм. Значение
1 2
1 Максимальная  радиальная сила FRmax кН 439,35  
2 Минимальная радиальная сила FRmin кН -60,02999  
3 Максимальная срезывающая сила Qmax кН 409,25  
4 Минимальная срезывающая  сила Qmin кН 27,05  
5 Максимальная  касательная сила Tmax кН 253,32  
6 Минимальная касательная  сила Tmin кН -111,64  
7 Дополнительного изгибающее напряжение σadd МПа 10  
8 Номинального  переменного напряжения Ke - 1  
9 Коэффициента, учитывающего способ изготовления КВ K - 1  
 

 

2.1. Моменты действующие  на коленчатый  вал 

Максимальный  изгибающий момент, кН·м 

=24164,25 

Минимальный изгибающий момент, кН·м 

     =-3301,649933 

Максимальный крутящий момент, кН·м

=35464,8 

Минимальный крутящий момент, кН·м

=-15629,59961 

2.2. Переменные  напряжения, возникающие в  результате воздействия

        изгибающих моментов  и срезывающих  сил 

2.2.1. Номинальные переменные  изгибающие и срезывающие напряжения 

Номинальный переменный изгибающий момент, Н·м

=13732,95 

Полярный момент сопротивления площади  поперечного сечения щеки, м3 • 10- 9 

=150000 
 

Номинальное переменное напряжение изгиба, МПа

 

=191100 

Площадь попереченого сечения щеки , м2 •10- 6 

=15000 

Номинальное переменное срезывающее напряжение, МПа 

=12,740 
 
 
 
 
 
 

 

2.2.2. Переменные изгибающие  напряжения в галтелях

Расчет относительных величин: 

        = 0,250   = 0              = 0,065 

        = 0,250    = 0              = 0,065 

        = 0,300    = 0,300             = 1,250 

2.2.3. Галтель шатунной  шейки

Коэффициент концентрации напряжений изгиба  

                                                 =1.467   

                                                                                       = -0.253 

                                                                                                        =1.31 

                                                                                                                 =-0,316

                                          =0,741 

                                     =0,908 

                                                     =0,905 

                                 =0,869 

                                                                           =1,011 

                                                                             =1,019 

                                              =1 

Коэффициент концентрации напряжений кручения

                                                                          = 3,756

                                              = 1,986 

                                                                      = 1,261

                           = 1,191 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.2.4. Галтель коренной  шейки

Коэффициент концентрации напряжений изгиба

                                                                  =1.314

                                                                  

                                                                  =-1,005

                                        = 2,560 

                                            =-0,771

                                                   =0,783

                                     =0,904

                                                        =0,895

                                   =0,874

                                                             =0,917

                                                              =0,954

                                                  =1

Коэффициент концентрации напряжения среза 

                                    =4,0135

 

                                   =1,206

                                   

                                             =0,870

                                   

                          =1,075

                                     =0,931

                                                              =0,804

                                                  =1 

Коэффициент концентрации  напряжения кручения

                           = 3,756  

                                                      =1,986

                                                                         =1,261 

                               =1,191 

Переменное изгибающее напряжение в галтели , МПа

    

     =173,006 

2.3. Номинальные переменные  напряжения кручения 

Номинальный переменного  крутящий момент, Н·м

=25547,2 

Полярный  момент сопротивления площади поперечного  сечения шатунной шейки,

м3 • 10- 9

                                 =1564659,082

Информация о работе Проектирование и эксплуатация судовых ДВС