Выбор исходных данных для проведения теплового, силового и прочностного расчетов. Расчет характерных диаметров деталей КШМ - Модернизация двигателя путем форсирования по номинальной частоте вращения коленчатого вала
Исходные данные для теплового расчета берем из таблицы 1.
Расчет значений характерных диаметров проводим следующим образом:
Диаметр цилиндра (по заданию) D =______ мм = _______ м.
Наружный диаметр поршневого пальца DП ,м = 0,31 D =
Внутренний диаметр поршневого пальца DВ, м =0,55 DП =
Наружный диаметр втулки поршневой головки шатуна DВт, он же внутренний диаметр поршневой головки шатуна DВпг, м, DВт= DП+4 =
Наружный диаметр поршневой головки шатуна DПг, м = DВт+12 = .
Наружный диаметр шатунного болта dБ , м, по прототипу DБ =_______.
Исходные данные для расчета сил берем согласно таблице 2.
Исходные данные для расчета цилиндра, поршня, поршневого пальца, поршневой головки шатуна, стержня и кривошипной головки шатуна, шатунных болтов принимаем согласно таблицам 3-8 соответственно.
Расчеты данных производим на компьютере по программам, разработанным на кафедре автомобилей и тракторов ГОУ ВПО "ВГЛТА". Результаты расчетов представлены в приложении А.
Таблица 1 - Исходные данные для теплового расчета
Параметр |
Значение | |
1 |
Номинальная эффективная мощность, кВт | |
2 |
Номинальная частота вращения, мин-1 | |
3 |
Число цилиндров | |
4 |
Низшая теплота сгорания топлива, кДж/кг |
42500 |
5 |
Температура воздуха на впуске, К |
333 |
6 |
Давление воздуха на впуске, МПа |
0,12 |
7 |
Количество углерода в 1 кг топлива, кг |
0,87 |
8 |
Количество водорода в 1 кг топлива, кг |
0,126 |
9 |
Количество кислорода в 1 кг топлива, кг |
0,004 |
10 |
Количество азота в 1 кг топлива, кг |
- |
11 |
Молекулярная масса бензина, кг/кмоль |
- |
12 |
Показатель политропы сжатия |
1,37 |
13 |
Показатель политропы расширения |
1,22 |
14 |
Ход поршня, мм | |
15 |
Коэффициент избытка воздуха |
1,3 |
16 |
Отношение S/D |
1,2 |
17 |
Степень сжатия |
15 |
18 |
Степень повышения давления |
1,5 |
19 |
Коэффициент скругления индикаторной диаграммы |
0,94 |
20 |
Коэффициент тактности |
4 |
21 |
Теплоемкость отработавших газов, кДж/кмоль?? |
32 |
22 |
Теплоемкость свежего заряда, кДж/кмоль?? |
29 |
23 |
Масштаб хода поршня, мм/мм |
1 |
24 |
Масштаб давления индикаторной диаграммы, МПа/мм |
0,05 |
Таблица 2 - Исходные данные для расчета сил
Параметр |
Единицы Измерения |
Значение | |
1 |
Расчетное давление конца Сгорания (pz) |
МПа |
11 |
2 |
Диаметр цилиндра (D) |
М | |
3 |
Ход поршня (S) |
М | |
4 |
Отношение радиуса кривошипа к длине шатуна (л) |
- |
0,25 |
5 |
Масса поршневого комплекта |
Кг |
150?D2 = |
6 |
Масса шатунной группы |
Кг |
200?D2 = |
7 |
Число шатунных болтов |
- |
2 |
8 |
Расчетная частота вращения Коленчатого вала (номинальная) |
Мин-1 |
Таблица 3 - Исходные данные для расчета цилиндра
Параметр |
Единицы измерения |
Значение | |
1 |
Диаметр цилиндра (D) |
М | |
2 |
Расчетное давление конца сгорания (pz) |
МПа |
11 |
3 |
Материал цилиндра |
- |
СЧ 32-52 |
4 |
Допустимое напряжение разрыва |
МПа |
73,6 |
5 |
Перепад температур в стенке цилиндра |
К |
110 |
6 |
Схема цилиндра |
- |
1 |
Таблица 4 - Исходные данные для расчета поршня
№ п/п |
Параметр |
Единицы измерения |
Значение |
1 |
Сила Р1 (из расчета сил) |
МН | |
2 |
Сила Р2 (из расчета сил) |
МН | |
3 |
Сила РЗ (из расчета сил) |
МН | |
4 |
Материал поршня |
АК8 | |
5 |
Предел прочности |
МПа |
450 |
Б |
Допустимое напряжение изгиба |
МПа |
45 |
7 |
Допустимое напряжение сжатия - разрыва |
МПа |
45 |
8 |
Допустимое напряжение среза |
МПа |
27 |
9 |
Допустимое напряжение в верхней межкольцевой перемычке |
МПа |
45 |
10 |
Максимальное действительное давление цикла (Pzд) (определяется по величине расчетного давления конца сгорания Рz). |
МПа |
Pzд = Рz = 11 |
Таблица 5 - Исходные данные для расчета поршневого пальца
№ п/п |
Параметр |
Единицы измерения |
Значение |
1 |
Тип двигателя |
- |
2 |
2 |
Степень форсировки двигателя |
- |
6 |
3 |
Диаметр цилиндра (D) |
М | |
4 |
Материал поршневого пальца |
- |
Сталь 12ХНЗА |
5 |
Предел прочности материала |
МПа |
950 |
6 |
Допустимое напряжение изгиба |
МПа |
323 |
7 |
Допустимое напряжение среза |
МПа |
171 |
8 |
Сила Р4 (из расчета сил) |
МН | |
9 |
Наружный диаметр поршневого пальца (dп) |
М | |
10 |
Длина втулки шатуна (из расчета поршня) |
М |
Таблица 6 - Исходные данные для расчета поршневой головки шатуна
№ п/п |
Параметр |
Единицы измерения |
Значение |
1 |
Степень форсировки двигателя |
- |
6 |
2 |
Диаметр цилиндра (D) |
М | |
3 |
Материал шатуна |
- |
Сталь 45ХНМА |
4 |
Предел прочности |
МПа |
1100 |
5 |
Предел текучести |
МПа |
850 |
6 |
Предел усталости при растяжении - сжатии |
МПа |
370 |
7 |
Предел усталости при изгибе |
МПа |
600 |
8 |
Отношение радиуса кривошипа к длине шатуна (л) |
- |
0,25 |
9 |
Длина головки шатуна (из расчета поршня) |
М | |
10 |
Сила Р5 (из расчета сил) |
МН | |
11 |
Сила Р6 (из расчета сил) |
МН | |
12 |
Наружный диаметр поршневого пальца (dП) |
М | |
13 |
Ход поршня (S) |
М |
Таблица 7 - Исходные данные для расчета стержня и кривошипной головки шатуна
№ п/п |
Параметр |
Единицы измерения |
Значение |
1 |
Диаметр цилиндра (D) |
М | |
2 |
Внутренний диаметр поршневой головки (dвт) |
М | |
3 |
Длина шатуна (L=2S) |
М | |
4 |
Сила Р7 (из расчета сил) |
МН | |
5 |
Сила Р8 (из расчета сил) |
МН | |
6 |
Сила Р6 (из расчета сил) |
МН | |
7 |
Сила Р9 (из расчета сил) |
МН | |
8 |
Материал шатуна |
- |
Сталь 40ХНМА |
9 |
Предел прочности |
МПа |
1100 |
10 |
Предел текучести |
МПа |
850 |
11 |
Предел усталости при растяжении-сжатии |
МПа |
370 |
12 |
Предел усталости при изгибе |
МПа |
600 |
Таблица 8 - Исходные данные для расчета шатунных болтов
№ П/п |
Параметр |
Единицы Измерения |
Значение |
1 |
Угол разъема кривошипной головки |
Радиан |
0 |
2 |
Сила R1 (из расчета сил) |
МН | |
3 |
Сила R2 (из расчета сил) |
МН | |
4 |
Число шатунных болтов |
- |
2 |
5 |
Материал болта |
- |
Сталь 40ХНМА |
6 |
Предел прочности материала |
МПа |
1100 |
7 |
Предел текучести материала |
МПа |
850 |
8 |
Предел усталости при растяжении-сжатии |
МПа |
390 |
Похожие статьи
-
Расчет деталей поршневой группы Расчет сил Сила давления газов на поршень, МН . Постоянная для данной частоты вращения П Сила инерции, разрывающая...
-
Расчет поршневой головки шатуна Предусмотрено предварительное определение размеров головки как: - внутренний диаметр головки равен наружному диаметру...
-
По соответствующим таблицам принимаются размеры элементов поршня за исключением толщины днища, отверстия под поршневой палец в бобышках и высоты поршня....
-
Массы прототипа, совершающие возвратно-поступательное движение, кг: кг Диаметр цилиндра прототипа: мм Находим площадь поршня прототипа мм2 Таблица 12 -...
-
Окончательно, после уточнения : Температура конца расширения, К: , Давление конца расширения, МПа: . Проверка ранее принятой температуры остаточных газов...
-
Алгоритм расчета составлен по методике [1] с предварительным определением размеров двутавра стержня в минимальном сечении. Площадь минимального сечения...
-
Рассчитываем крутящий момент двигателя в целом. Для этого выписываем заносим в него ординаты крутящего момента из табл. 14. Суммируем значение ординат...
-
Из расчетной формулы на изгиб [1] по допустимому напряжению изгиба находится внутренний диаметр пальца , Где: - длина пальца, В - расстояние между...
-
Суммарная удельная сила равна Суммирование производится графически. Очень удобно делать это с помощью измерителя. В каждой точке (0, 30, ... 7200)...
-
Величина угловой скорости рассчитывается по формуле: , с-1, Мгновенная скорость поршня: , м/с. Мгновенные значения скорости поршня получаем как результат...
-
Номинальная мощность Ne = 2447 кВт; Номинальная частота вращения n = 520 мин-1; Удельный расход топлива qе = 192 г / кВт ч. Водоизмещение судна D = 2400...
-
Расчет и построение кривой перемещения поршня Из справочной литературы находим мм, мм и определяем величину : . Поправка Брикса 00' при ходе поршня S =...
-
Тепловое состояние, угол опережения и характеристика впрыска топлива, тип смесеобразования, частота вращения, степень сжатия, качество и давление...
-
В соответствии с заданием, в курсовой работе необходимо провести тягово-скоростной анализ автомобиля Volkswagen Passat при движении по дороге с суммарным...
-
Диаметр цилиндра: D=0,081 м. Ход поршня: S=0,077 м. Степень сжатия - отношение полного объема цилиндра к объему камеры сжатия: е=9,5. Число цилиндров:...
-
Во время работы двигателя при перемещении деталей кривошипно-шатунного механизма возникают, как известно, сила инерции первого порядка возвратно...
-
Предварительно: Показатель политропы сжатия - при жидкостном охлаждении - при воздушном охлаждении Температура конца сжатия: Теплоемкость свежей смеси...
-
Динамический расчет - Конструирование и расчет двигателей внутреннего сгорания
Целью данного расчета является получение действующих сил и моментов, необходимых для расчета на прочность деталей кшм, прогнозирование условий работы...
-
Модель Тип Число и расположение цилиндров Диаметр цилиндра и ход поршня, мм Рабочий обьем, л Степень сжатия Номинальная мощность, кВт Номинальная частота...
-
Тепловой расчет проектируемого двигателя - Конструирование и расчет двигателей внутреннего сгорания
Проектирование двигателей внутреннего сгорания начинается с расчета рабочего цикла. Этот расчет во многом определяет конструктивное исполнение узлов,...
-
Примерное значение мощности можно определить при помощи адмиралтейского коэффициента: кВт Где: D=2400т - водоизмещение судна =16 узлов - скорость судна...
-
Основанием для производства экспертизы послужило определение о назначении судебной экспертизы по гражданскому делу №1-6789/15 от "..." августа 2015г.,...
-
Автотранспортный капитальный ремонт производственный В основе проектирования предприятий автомобильного транспорта лежат проектные решения по технологии...
-
Таблица 16 - Технические характеристики проектируемого двигателя и двигателя-прототипа Параметры Прототип Проектируемый двигатель Модель Д 245.12 Д...
-
Особенности и тенденции развития конструкций автомобильных двигателей полностью определяется требованиями, предъявляемыми к автомобилям промышленностью и...
-
1)Частота вращения вала колеса тихоходной ступени: N2т = nв N2т = 58 минО№ 2)Частота вращения вала шестерни тихоходной ступени: N1т = n2т * Uт N1т = 58 *...
-
Рис. 10. Усилитель мощности на основе повторителя - применена последовательная единичная ООС по напряжению (5.1) Операционный усилитель DA5 (рис. 10)...
-
Выбор и обоснование исходных данных Исходными данными для проектирования являются данные согласно заданию. Марка автомобиля Golf 4 Focus 3...
-
Исходные данные для расчета Исходные данные принимают в соответствии с заданием на курсовое проектирование. Исходные данные: Наименование проектируемого...
-
Определение ПДМ и НВМ Определим следующие величины: Радиус кривошипа: , Параметр л выбран из прототипа: , Тогда длина шатуна будет равна: , Реальный КШМ...
-
Топливо . В соответствии с ГОСТ 305-82 для рассчитываемого двигателя принимаем дизельное топливо (для работы в летних условиях - марки Л и для работы в...
-
К параметрам, характеризующим действительный рабочий цикл двигателя, относятся давление в конце сжатия, давление в конце горения, среднее индикаторное...
-
Давление начала расширения: Па Давление и температура в конце расширения: Па К Где: n2 =1,25 - показатель политропы расширения Расчет процесса выпуска В...
-
С 1 км=С Мат +С Раб +С Мех +С Нак +С Нил +С Пр (3.1.1) Где С Мат - затраты труда на материалы; Сраб - зарплата рабочих Смех - расходы на эксплуатацию...
-
Детали современных автомобильных двигателей -- блок цилиндров, головка блока, коленчатый и распределительный валы, шатуны -- изготовляются с высокой...
-
В настоящее время выпускаются цистерны с обечайками цилиндрической, эллиптической и чемоданной форм. Для проектируемой цистерны выбираем эллиптическую...
-
ВЫБОР ИСХОДНЫХ ДАННЫХ Исходные данные для проектирования из задания оформляем в виде таблицы 1.1 Таблица 1.1 - Исходные данные из задания Марка...
-
Уравнение силового баланса выглядит следующим образом: , Где - тяговое усилие, кН - сила сопротивления воздуха, кН; - сила сопротивления дороги, кН; -...
-
По заданию на дипломный проект был выполнен расчет температурного и напряженно-деформированного состояния, подтверждающий работоспособность...
-
Исходные данные для разработки ТПГОС Разработка технологического плана-графика обработки судна (ТПГОС) является одной из основных задач оперативного...
Выбор исходных данных для проведения теплового, силового и прочностного расчетов. Расчет характерных диаметров деталей КШМ - Модернизация двигателя путем форсирования по номинальной частоте вращения коленчатого вала