Разработка двигателя на базе дизеля 6ЧНР 36/45 (Г70) с лучшими удельными показателями

-0,2785

-7,253

-0,6184

-0,04008

-0,2429

-6,325

-0,5471

-0,03399

-0,206

-5,364

-0,4733

-0,02631

-0,1595

-4,152

-0,3802

-0,01748

-0,106

-2,759

-0,2732

-0,0085

-0,0515

-1,341

-0,1643

-0,00075

-0,0045

-0,118

-0,0704

0,004241

0,0257

0,6693

-0,0099

0,005127

0,0311

0,8092

0,0008

0,001152

0,007

0,1818

-0,0473

-0,00751

-0,0455

-1,186

-0,1524

-0,01966

-0,1192

-3,103

-0,2996

-0,03318

-0,2011

-5,237

-0,4635

-0,04548

-0,2756

-7,177

-0,6125

-0,05405

-0,3276

-8,53

-0,7164

-0,05709

-0,346

-9,01

-0,7533

Максимальное напряжение:

у_max = 103,78 МПа

Минимальное напряжение:

у_min = -13,77 МПа

Амплитудное значение:

Среднее значение:

Запас прочности:

Предел выносливости:

Запас прочности не превышает допустимые значения 2…3,2



4.1.7 Расчет шатунного болта

Шатунные болты работают на усталость и статические нагрузки. Рассчитываются на кручение.

Сила действующая на стык болта.

Р_бол=3385 Н.

Где Р_j сила инерции, л постоянная КШМ, F_n площадь поршня, i количество шатунных болтов i=2.

Сила затяжки.

Р_зат=8462,5 Н.

Где н коэффициент запаса, принимаем н = 2,5.

Статическое напряжение.

22,87 МПа.

Где F₀ площадь сечения по внутреннему диаметру резьбы, F₀= 0,00037м.

Полученное напряжение не превосходит допускаемое [у]=0,5 у_тек=47,5 МПа, где у_тек предел текучести материала у_тек=95 МПа(сталь 40ХНМА).

Суммарное нормальное напряжение.

15,4 МПа.

Где ч коэффициент нагрузки, принимаем ч=0,2.

Момент кручения14,98 Н•м.

Где в коэффициент трения в резьбе, в=0,13.

Напряжение кручения.

4,79 МПа.

Запас статической прочности.

2,27

Полученный запас статической прочности не превышает допускаемый [n]=1,5…3.

Амплитуда напряжений.

1,14 МПа.

Среднее напряжение.

15,5 МПа.

Запас прочности по переменному напряжению.

9,8 .

Где у_-1б предел усталости болта, у_-1б=13,3 МПа.

полученный запас прочности больше допускаемого [n]=2,5.



4.1.8 Расчет втулки цилиндра

Рис.3.7 Стенка цилиндра.

Нормальное напряжение сжатия.

1,73 МПа.

Где Р_z сила максимального давления сгорания, r₁ внутренний радиус цилиндра r₁= 0,180 м, r₂ внешний радиус цилиндра r₂= 0,207 м.

Нормальное напряжение растяжения.

23,59 МПа.

Где б коэффициент линии расширения б=10,7?10^-6 1/град, Е модуль упругости Е=10⁵МПа, м коэффициент Пуассона м=0,3, ?t перепад температур ?t= д+?t₁, где д толщина стенки цилиндра д=21мм, принимаем ?t₁=3, температурный градиент, зависящий от толщины стенки, ?t=63 град/мм.

Суммарное напряжение.

25,32 МПа.

Полученное напряжение не превышает допускаемое [у]=80…90 МПа



5. Расчет основных систем двигателя

5.1 Расчет топливной системы

Цикловая подача:

г/цикл

- цилиндровая мощность

- удельный эффективный расход топлива

- частота вращения коленчатого вала

принимаем m=1.5

Диаметр плунжера:

Принимаем

Полный ход плунжера:

Принимаем

Форсунка:

где - суммарная площадь сопловых отверстий (необходимо определить)

- скорость истечения

; ; - частота вращения коленчатого вала

- коэффициент истечения

Определяем суммарную площадь сопловых отверстий из формулы объема топлива:

Определяем площадь одного сопла:

где - количество сопловых отверстий

Диаметр соплового отверстия:



d_c= 0,15…1 мм

Ход иглы:

Угол распыливания:

б_р = 130⁰

- давление в форсунке.

5.2 Расчет системы смазки

Теплота отводимая с маслом от двигателя (с учетом охлаждаемых поршней):

Объемная производительность масляного насоса:

где - перепад температуры на входе и выходе

- теплоёмкость масла

5.3 Расчет системы охлаждения

Количество тепла отводимое с водой:

,

где - доля тепла от сгорания топлива отводимая в воду

- мощность двигателя

- удельный эффективный расход топлива

- низшая теплотворная способность топлива

Производительность водяного насоса:

где - теплоёмкость воды

- перепад температур на входе и выходе

Давление воды в системе:



СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Теория двигателей внутреннего сгорания. Под ред. Дьяченко Н. Х., Л., «Машиностроение», 1974г.

2.Двигатели внутреннего сгорания: Конструирование и расчёт на прочность поршневых и комбинированных двигателей. Под ред. Орлина А. С., М.: «Машиностроение», 1984г.

3. Дизели. Справочник. Под ред. Ваншейдта В. А.,Л.: «Машиностроение» 1977г.

4. Теория рабочих процессов Поршневы и комбинированных двигателей. Под ред. Орлина А. С., М.: «Машиностроение», 1971г.

5. Справочник конструктора-машиностроителя. Том-1. Анурьев В.И. «Машиностроение», 1979г.

Размещено на Allbest.ru