Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "уфимский государственный авиационный технический университет"

Кафедра «Двигатели внутреннего сгорания»

Отчет по лабораторным работам

по предмету «конструирование двигателей внутреннего сгорания»

Выполнил: студент группы. ДВ-464

Окунев М.М.

Проверил: ст. преп. Атанов С.Н.

Уфа 2012

Оглавление

1 Расчет двигателя в система имитационного моделирования

«Альбея» и получение усилий, действующих на детали

кривошипно-шатунного механизма 3

2 Расчет теплонапряженного состояния поршневой группы

методом конечных элементов 7

3 Расчет теплонапряженного состояния деталей кривошипно-шатунного механизма методом конечных элементов 12

4 Расчет теплонапряженного состояния корпусных деталей

методом конечных элементов 20

5 Приложения 26

6 Список использованной литературы 28

1Расчет двигателя в системе имитационного моделирования «Альбея» и получение усилий, действующих на детали кривошипношатунного механизма

1.1 Цель работы:

Целью работы является изучение характера изменений действующих на кривошипношатунный механизм сил в процессе работы двигателя и определение максимальных усилий на детали для прочностного расчета.

1.2 Порядок выполнения работы:

Тип двигателя	Частота вращения, 1/мин	Диаметр поршня, мм	Ход поршня, мм	Тактность	Количество цилиндров, шт	Степень сжатия
Рядный	4800	122	90	4	2	8,5

1.2.1 Исходные данные представлены в табл. 1.1

Табл. 1.1

1.2.2 Собрана расчетная схема проектируемого двигателя на экране сборки системы имитационного моделирования (СИМ) «Альбея» Для отладки проекта были использованы только газодинамические модули, а затем добавлены в проект модули, рассчитывающие кинематику и динамику кривошипно-шатунного механизма (КШМ), а также механические потери. Получен экран сборки в соответствии с рисунком 1.1.

Рис.1.1 - Экран сборки двигателя

1.2.3 Cформировано поле диаграммы «Графики параметров по углу пкв» с осью абсцисс - угол поворота коленчатого вала (пкв) в градусах.

Заданы:

- наименование переменных: давленияе в цилиндре, во впускной трубе, в выпускной трубе (Р_ц, Р_вп ,Р_в соответственно), площади впускного и выпускного клапанов (S_вп ,S_в соответственно) с их форматами вывода (размерность всех данных приводится в системе СИ);

- диапазоны значений переменных, выводимых на диаграмму: давления в цилиндре, во впускной трубе, в выпускной трубе от 0 до 200 кПа, площади впускного и выпускного клапанов от 0 до 100 см².

Сформирован перечень переменных в окне «Наблюдения_1» с форматами их вывода, содержащий исходный и полученные интегральные параметры. Получен общий вид экрана «1» результатов расчета согласно рисунку 1.2 (см. ось абсцисс, наименования переменных, их формат и масштаб диаграмм; наименования переменных с их форматом в окне наблюдения).

Рис. 1.2 - Экран “1” СИМ «Альбея»

1.2.4 Cформировано поле диаграммы «Индикаторная диаграмма» с осью абсцисс - угол пкв в градусах.

Заданы:

- наименование переменных: давление в цилиндре Р_Ц, силы на ось поршневого пальца, на стенку цилиндра, вдоль шатуна, по радиусу кривошипа и тангенциальная сила, крутящий момент (N_ПП, N_СЦ, N_ВШ, N_РК, N_Т, М_КР соответственно);

- диапазон значений выводимых на диаграмму: давления в цилиндре от 0 до 5 MПа, силы на ось поршневого пальца от -50 до 50 кН, сила вдоль шатуна от -50 до 50 кН, сила на стенку цилиндра от -4 до 6 кН, сила по радиусу кривошипа от -80 до 20 кН, тангенциальная сила от -20 до 80 кН, крутящий момент от -8000 до 2000 Нм.

Сформировано перечень переменных в окне «Наблюдения_2» с форматами их вывода содержащий исходный и полученные интегральные параметры, . Получен общий вид экрана «3» результатов расчета согласно рисунку 1.3 (см. ось абсцисс наименовании переменных, их формат и масштаб диаграмм; наименования переменных с их форматом в окне наблюдения).

Рис. 1.3 - Экран “3” СИМ «Альбея»