Размещено на http://www.allbest.ru/

Белорусский национальный технический университет

Кафедра ТЭА

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

по дисциплине "Информатика"

Тема: Расчет поршневых колец

Минск 2008



СОДЕРЖАНИЕ

• Введение
• 1. Постановка задачи
• 2. Математическое описание
• 3. Нормативно-справочные данные
• 4. Блок-схема и программа
• 5. Результаты расчета
• 6. Инструкция пользователя
• 7. Выводы и предложения
• Список использованной литературы

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время ЭВМ широко используется почти во всех отраслях промышленности, а также и в области машиностроения, автомобилестроения и эксплуатации автомобильного транспорта. С помощью ЭВМ производятся проектирование новых моделей автомобилей, улучшение технических характеристик уже существующих моделей и другие операции, связанные с их производством и эксплуатацией. Информационные технологии находят широкое применение при проектировании, отладке, производстве и эксплуатации программных средств, в таких областях, как машиностроение, приборостроение, металлургия, энергетика. Автоматизированные промышленные системы выполняют многочисленные функции управления процессами моделирования и анализа ситуаций, прогнозирования событий, принятия решений и планирования действий в сфере производства.

Применение средств вычислительной техники в области технической эксплуатации автомобилей способствует развитию навыков в моделировании различных технологических, конструкторских и исследовательских задач.

Данная курсовая работа описывает алгоритм расчета поршневых колец.

К ним предъявляют следующие требования: 1) поршневые кольца должны обеспечивать герметичность внутреннего пространства цилиндра; 2) поршневые кольца должны препятствовать проникновению масла из картера внутрь цилиндра; 3) поршневые кольца должны отводить в стенки цилиндра большую часть воспринимаемого днищем поршня тепла.

Материалом для поршневых колец служат перлитовые и легированные чугуны. Для увеличения срока службы (примерно в 3-3,5 раза) и улучшения приработки поршневые кольца в ряде случаев подвергают пористому хромированию, оксидированию и лужению. Пористое хромирование чугунных поршневых колец делает их самосмазывающимися, так как смазка механически удерживается порами.

1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

В данной курсовой работе необходимо составить алгоритм расчета поршневых колец. Это является главной задачей курсовой работы.

Целью расчета поршневого кольца является определение:

- сил давления газов на верхнюю, нижнюю и внутреннюю боковую поверхности кольца (P, P₁' , P₁);

- силы упругости кольца (Р_R);

- силы инерции кольца (Р_jk);

- силы трения кольца по стенке цилиндра (Т₁);

- силы давления кольца на торцевую поверхность кольцевой канавки (P_к);

- силы трения кольца по торцевой поверхности кольцевой канавки (T₁');

- среднего удельного давления кольца на стенку цилиндра (p_y);

- давления в любой точке поверхности кольца (p_R);

Также задачей курсовой работы является написание расчетно-пояснительной записки, в которой будут описаны следующие разделы:

введение;

постановка задачи;

математическое описание;

блок схема и программа;

результаты расчета;

инструкция пользователя;

выводы и предложения;

список использованной литературы.

2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ

Определяем силы давления газов на верхнюю, нижнюю и внутреннюю боковую поверхности кольца:

P = (d-a) a p_z ,

P₁' = (d-a ) a p₁ , (2.1)

P₁ = (d-2a) b p₁.

Определяем силу упругости кольца

P_R dbp_R, (2.2)

где p_R - радиальное давление кольца на стенку цилиндра от сил упругости.

Определяем силу инерции кольца:

P_jk = m_kj [ (d-a )ab 10^-3/g] r²( cos+cos2), (2.3)

где m_k - масса кольца; d, a, b - размеры кольца; - удельный вес материала кольца; g - ускорение силы тяжести.

Определяем силу трения кольца по стенке цилиндра:

T₁ = (P₁+P_R)f, (2.4)

где f = 0.100.15 - коэффициент трения.

Определяем силу давления кольца на торцевую поверхность кольцевой канавки:



P_k = P - P₁' - T₁ P_jk , (2.4)

Определяем силу трения кольца по торцевой поверхности кольцевой канавки:

T_k' = P_k f. (2.5)

Определяем среднее давление кольца на стенку цилиндра:

p_y = 0.425E(A/a)10²/[ (3-)(D/a)(D/a-1)³] , (2.6)

где А - зазор в замке кольца в свободном состоянии;

а - радиальная толщина кольца;

Е - модуль упругости материала;

0,196 - второй коэффициент, зависящий от эпюры давлений кольца;

D - диаметр цилиндра.

Определяем давление кольца на стенку цилиндра в любой точке поверхности кольца:

P_R = p_y, (2.7)

где - коэффициент, зависящий от угла , характеризующего положение данной точки.



3. НОРМАТИВНО СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ

0	0	30	60	90	120	150	180
	1,051	1,047	1,137	0,896	0,454	0,676	2,861

- угол, характеризующий положение данной точки;

- коэффициент, зависящий от угла .

4. БЛОК-СХЕМА И ПРОГРАММА

4.1 Блок-схема основной программы

Размещено на http://www.allbest.ru/

4.2 Процедура расчета









program Ivanov;

uses crt;

const G=9.8;

E=200000;

Kof=0.196;

var Ft:text;

Procedure Titylnik;

Label M1;

var x,j:word; ch:char;

begin

HighVideo;

J:=3; x:=50000;

TextMode(3);

TextColor(j);

Delay(x);

Gotoxy(13,2);

writeln('Белорусский национальный технический университет');

Delay(x);

Gotoxy(33,3);

writeln('Кафедра ТЭА');

Delay(x);

Gotoxy(31,9);

writeln('КУРСОВАЯ РАБОТА');

Delay(x);

Gotoxy(25,10);

writeln('по дисциплине "Информатика"');

Delay(x);

Gotoxy(22,12);

writeln('Тема: Расчет поршневых колец ');

Delay(x);

Gotoxy(12,17);

writeln('Исполнитель Иванов М.В.');

Delay(x);

Gotoxy(12,18);

writeln('Студент 2-го курса группы ХХХХХХХХ ');

Delay(x);

Gotoxy(12,21);

writeln('Руководитель Сай А.С. ');

Delay(x);

Gotoxy(37,24);

writeln('2008');

Delay(x);

Gotoxy(21,25);

write('для продолжения нажмите любую клавишу');

M1:while not KeyPressed=True do

goto M1;

ch:=readkey;

end;

procedure raschet;

Label M1,M2,M3,M5,M6,M7,M8,M9,M10,M11,1,2;

var ftr,Prm,d,Db,am,A,b,Gam,Pr,T1,Pk,py:real;

pz,P1,p1m,r,w,My,P,P1sh,Pjk,T1sh:real; Fi:word;

begin

assign(Ft,'Ivanov.txt');

rewrite(Ft);

randomize;

Prm:=random(2)+2;

ftr:=(random(15)+1)/100;

gotoxy(22,1);

Writeln('ВСЕ значения вводятся в миллиметрах');

M1:Write('Введите диаметр поршня d= ');

readln(d);

if d<=0 then begin Writeln('Неправильный параметр');

Goto M1; end;

M2:Write('Введите ширину поршенвого кольца a= ');

readln(am);

if am<=0 then begin Writeln('Неправильный параметр');

Goto M2; end;

M3:Write('Введите толщину поршневого кольца b= ');

readln(b);

if b<=0 then begin Writeln('Неправильный параметр');

Goto M3; end;

M5:Write('Введите удельный вес материала кольца Gam= ');

readln(Gam);

if gam<=0 then begin Writeln('Неправильный параметр');

Goto M5; end;

M6:Write('Введите максимальную силу давления газов pz= ');

readln(pz);

if pz<=0 then begin Writeln('Неправильный параметр');

Goto M6; end;

M7:Write('Введите максимально давление кольца на стенку цилиндра p1= ');

readln(p1m);

if p1m<=0 then begin Writeln('Неправильный параметр');

Goto M7; end;

M8:Write('Введите внутренний радиус поршневого кольца r= ');

readln(r);

if r<=0 then begin Writeln('Неправильный параметр');

Goto M8; end;

M9:Write('Введите значение угловой скорости w= ');

readln(w);

if w<=0 then begin Writeln('Неправильный параметр');

Goto M9; end;

M10:Write('Введите значение зазора в замке A= ');

readln(A);

if A<=0 then begin Writeln('Неправильный параметр');

Goto M10; end;

M11:Write('Введите внутренний диаметр гильзы цилиндров D= ');

readln(Db);

if Db<=0 then begin Writeln('Неправильный параметр');

Goto M11; end;

1:clrscr;

Writeln('Выбирите угол Фи');

Writeln('0');

writeln('30');

Writeln('60');

Writeln('90');

writeln('120');

Writeln('150');

Writeln('180');

readln(Fi);

case Fi of

0: begin My:=1.051; end;

30: begin My:=1.047; end;

60: begin My:=1.137; end;

90: begin My:=0.896; end;

120: begin My:=0.454; end;

150: begin My:=0.676; end;

180: begin My:=2.861; end

else begin Writeln('Повторите ввод'); delay(50000); goto 1; end;

end;

P:=3.14*(d-a)*a*pz;

P1sh:=3.14*(d-a)*a*p1m;

P1:=3.14*(d-2*a)*b*p1m;

Pr:=3.14*d*b*prm;

Pjk:=(3.14*(d-a)*a*b*Gam*0.001/g)*r*sqr(w)*(cos(Fi)+cos(2*Fi));

T1:=(P1+Pr)*ftr;

Pk:=P-P1sh-T1+Pjk;

T1sh:=Pk*Ftr;

py:=(0.425*E*(A/am)*100)/((3-Kof)*(D-A)*(D/am-1)*(D/am-1)*(D/am-1));

pr:=My*py;

if Pjk<0 then Pjk:=Pjk*(-1);

clrscr;

gotoxy(20,1);

Writeln('РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА');

Writeln('Коэффициент трения f= ',ftr:1:2);

Writeln('Диаметр поршня d= ',d:4:2);

Writeln('Сила давления газов на верхнюю поверхность кольца P= ',P:5:2);

Writeln('Сила давления газов на нижнюю поверхность кольца P1"= ',P1sh:5:2);

Writeln('Сила давления газов на внутреннюю поверхность кольца P1= ',P1:5:2);

Writeln('Сила упругости кольца Pr= ',Pr:5:2);

Writeln('Сила инерции кольца Pjk= ',Pjk:2:2);

Writeln('Сила трения кольца по стенки цилиндра T1= ',T1:4:1);

Writeln('Сила давления кольца на торцевую поверхность кольцевой канавки Pk= ',Pk:4:2);

Writeln('Сила трения кольца по торцевой поверхности кольцевой канавки T1"= ',T1sh:2:2);

Writeln('Среднее давление кольца на стенку цилиндра ру= ',Py:4:2);

Writeln('Коэффициент M= ',My:2:4);

Writeln('При угле Ф= ',Fi);

Writeln('давление составило = ',pr:2:4);

Writeln(Ft,'РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА');

Writeln(Ft,'Коэффициент трения f= ',ftr:1:2);

Writeln(Ft,'Диаметр поршня d= ',d:4:2);

Writeln(Ft,'Сила давления газов на верхнюю поверхность кольца P= ',P:5:2);

Writeln(Ft,'Сила давления газов на нижнюю поверхность кольца P1"= ',P1sh:5:2);

Writeln(Ft,'Сила давления газов на внутреннюю поверхность кольца P1= ',P1:5:2);

Writeln(Ft,'Сила упругости кольца Pr= ',Pr:5:2);

Writeln(Ft,'Сила инерции кольца Pjk= ',Pjk:2:2);

Writeln(Ft,'Сила трения кольца по стенки цилиндра T1= ',T1:4:1);

Writeln(Ft,'Сила давления кольца на торцевую поверхность кольцевой канавки Pk= ',Pk:4:2);

Writeln(Ft,'Сила трения кольца по торцевой поверхности кольцевой канавки T1"= ',T1sh:2:2);

Writeln(Ft,'Среднее давление кольца на стенку цилиндра ру= ',Py:4:2);

Writeln(Ft,'Коэффициент M= ',My:2:4);

Writeln(Ft,'При угле Ф= ',Fi);

Writeln(Ft,'давление составило = ',pr:2:4);

close(Ft);

textColor(10);

gotoxy(21,25);

write('для продолжения нажмите любую клавишу');

2:while not KeyPressed=True do

goto 2;

end;

begin

clrscr;

titylnik;

clrscr;

raschet;

end.



5. РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА

РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА

Коэффициент трения f= 0.01

Диаметр поршня d= 100.00

Сила давления газов на верхнюю поверхность кольца P= 28260.00

Сила давления газов на нижнюю поверхность кольца P1"= 141300.00

Сила давления газов на внутреннюю поверхность кольца P1= 25120.00

Сила упругости кольца Pr= 0.65

Сила инерции кольца Pjk= 18934726.87

Сила трения кольца по стенки цилиндра T1= 270.0

Сила давления кольца на торцевую поверхность кольцевой канавки Pk= 18821416.83

Сила трения кольца по торцевой поверхности кольцевой канавки T1"= 188214.17

Среднее давление кольца на стенку цилиндра ру= 1.43

Коэффициент M= 0.4540

При угле Ф= 120

давление составило = 0.6499



6. ИНСТРУКЦИЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ

Данная программа предназначена для расчета поршневых колец.

Для запуска программы необходимо загрузить Turbo Pasсal, открыть файл "Ivanov.pas" , и запустить программу.

Здесь нужно ввести необходимые для расчета данные, при этом будут появляться соответствующие запросы. После введения необходимых данных нужно нажать ENTER.

После введения всех данных и нажатия клавиши, результаты расчета будут выведены в текстовый файл.

При нажатии клавиши "ENTER", пользователь может продолжить расчет; при нажатии клавиши "ESC" программа завершит работу и выйдет в Turbo Pasсal.

Программа выполняется столько раз, сколько необходимо пользователю.

Для просмотра результатов необходимо в том же каталоге, где находится сама программа найти файл результатов с введенным ранее именем и нажать "F4".

7. ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

поршневый кольцо алгоритм программа

В ходе выполнения курсовой работы мною было изучено программирование в среде Turbo Pasсal.

Программа предназначена для расчета поршневых колец.

Результаты вычислений программы выводятся в текстовый файл, что позволяет их просмотреть, сохранить, распечатать и использовать для дальнейших расчетов. Использование возможно на автомобилестроительных и машиностроительных предприятиях, связанных с расчетом колец, для снижения трудоемкости этих работ, экономии времени на их выполнение.



СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Вальвачев А.Н. Крисевич В.С. Программирование на языке Паскаль для персональных ЭВМ ЕС.- Мн.: Вышэйшая школа,1989

2. Фаронов В.В. Турбо Паскаль 7.0 Учебное пособие.-М.: Нолидж,1999

3. Форсайт Р. Паскаль для всех-М.: Машинострение,1987

4. Попык К.Г., Автомобильные и тракторные двигатели. - М., 1980.

Размещено на Allbest.ru