Курсовой по СДЭУ

7. Расчет коленчатого вала.

7.1. Принимаем материал для изготовления коленчатого вала:

Сталь 45

МПа

7.2. По конструктивным формулам определяем размеры коленчатого вала.

Определяем диаметр шатунных шеек коленчатого вала.

0,135м (7.1)

Определяем диаметр рамовых шеек коленчатого вала.

0,135 м (7.2)

Определяем длину шатунных шеек коленчатого вала.

0,09 м (7.3)

Определяем длину рамовых шеек коленчатого вала.

0,1 м (7.4)

Определяем радиус галтелей коленчатого вала.

0,008 м (7.5)

Определяем толщину щеки коленчатого вала.

0,065 м (7.6)

Определяем ширину щеки коленчатого вала.

0,190 м (7.8)

Определяем расстояние между серединами коренных шеек коленчатого вала.

0,320 м (7.9)

7.3. Проверка принятого диаметра шейки на прочность по формуле Морского Регистра Судоходства.

Определяем коэффициент запаса прочности материала.

(7.10)

0,82

=0,9

Определяем рядность двигателя. Т .к. наш двигатель однорядный, то А=1 и В=1 – коэффициенты учитывающие рядность.

Определяем коэффициент, учитывающий тактность двигателя и число цилиндров. 5,37

Определяем амплитуду касательной силы.

(7.11)

1,359 МПа

Определяем диаметр шейки коленчатого вала.

(7.12)

0,105 м

Полученное значение меньше принятого, поэтому требования к коленчатому валу на прочность и ремонтопригодность обеспечены.

КП.190502.046.000П3

Лист

Изм

Лист

№ Докум.

Подп.

Дата

7.4. Проверяем на прочность толщину щеки коленчатого вала.

Определяем перекрытие шеек коленчатого вала.

(7.13)

0,005м

Определяем отношение величины перекрытия к толщине щеки.

=0,077 (7.14)

Определяем отношение радиуса галтелей к толщине щеки.

(7.15)

По таблице находим.

3,5

Определяем отношение ширины щеки к диаметру шейки коленчатого вала.

(7.16)

По таблице находим.

0,95

Определяем расстояние от середины коренной шейки до середины щеки коленчатого вала.

0,125 м (7.17)

Проверяем на прочность толщину щеки коленчатого вала.

= 0,82 0,06344 м (7.18)

Принятое значение больше полученного, поэтому прочность и ремонтопригодность коленчатого вала обеспечивается.

7.5. Проверка шеек коленчатого вала на невыжимаемость смазки.

Определяем силу, действующую на поршень.

0,145 МПа*м² (7.19)

Определяем максимальное удельное давление в шатунных подшипниках.

11,934 МПа (7.20)

Полученное значение меньше допустимого.

Определяем максимальное удельное давление в коренных подшипниках.

6,713 МПа (7.21)

Полученное значение меньше допустимого.

Для значений К₁ и К₂ предельное допустимое значение равно 12 МПа т.к. подшипники выполнены из бабита.

Вывод: условие не выжимаемости смазки из подшипника будет обеспечено, следовательно, с точки зрения удельного давления размеры шеек выбраны правильно.

КП.190502.046.000П3

Лист

Изм

Лист

№ Докум.

Подп.

Дата

7.6. Проверка шеек коленчатого вала на ограничение нагрева.

Определяем среднее удельное давление за ход всасывания и выпуска.

0,669 МПа (7.22)

Определяем среднее удельное давление за такт сжатия.

0,340 МПа (7.23)

Определяем среднее удельное давление за рабочий ход.

1,0185 МПа (7.24)

Определяем среднее удельное давление за цикл.

0,674 МПа (7.25)

Определяем среднюю силу, действующую на поршень.

0,017 МПа*м² (7.26)

Определяем удельную работу трения в рамовом подшипнике.

(7.27)

m =1,25

2,669 МПа*м./ с.

Определяем удельную работу трения в мотылевом подшипнике

(7.28)

3,707 МПа*м./с.

Вывод: следовательно, ограничение нагрева подшипников обеспечивается

КП.190502.046.000П3

Лист

Изм

Лист

№ Докум.

Подп.

Дата

8. Экономический расчет.

8.1. Принимаем удельное количество масла в циркуляционной системе и время смены масла.

л./кВТ.

ч.

Принимаем плотность масла.

кг./дм.³

Определяем количество масла в системе.

т. (8.1)

8.2. Выбор марки топлива.

Марку топлива принимаем согласно прототипу двигателя и рекомендации по «Правилам тех. эксплуатации судовых дизелей» : топливо дизельное лёгкое летнее.

8.3. Определяем годовой расход на топливо.

Kг./кВТ.

Принимаем годовое ходовое время.

сут.

Определяем годовой расход топлива на двигатель.

т. (8.2)

Принимаем цену одной тонны топлива.

руб./т.

Определяем годовые расходы на топливо.

руб. (8.3)

8.4. Определяем годовой расход на масло.

Принимаем удельный расход масла на угар.

кг./кВТ.

Определяем годовой расход масла на угар.

(8.4)

т

.

Определяем годовой расход масла на замену.

т. (8.5)

,32 (8.6)

Принимаем цену одной тонны масла.

руб./т.

Определяем годовой расход на масло.

руб. (8.7)

8.5. Определяем годовой расход на ГСМ.

руб. (8.8)

КП.190502.047.000П3

Лист

Изм

Лист

№ Докум.

Подп.

Дата

9. Список литературы

1. Миклос А.А. Чернявская Н.Г. Червяков СП. Судовые двигатели внутреннего сгорания. Учебник для мореходных училищ, издание 3, переработанное и дополненное, Л. Судостроение, 1986;

2. Возницкий И.В. Михеев Е.Г. Судовые дизели и их эксплуатация, М. Транспорт, 1990;

3. Справочник судового механика по теплотехнике (под редакцией Пимошенко А.П.) Л. Судостроение, 1987;

4. Лучанский И.А. ВРШ на вашем судне, М. Транспорт, 1970;

5. Олейников Б. И. Техническая эксплуатация дизелей судов флота рыбной промышленности, М. Агропромиздат, 1986;

6. Морской Регистр судоходства. Правила классификации и постройки морских судов, М. Транспорт, 1990;

7. Государственный комитет РФ по рыболовству. Гипрорыбфлот. Правила технической эксплуатации судовых дизелей, С-П. М. «Русская панорама», 1999;

8. Государственный комитет РФ по рыболовству. Гипрорыбфлот. Правила технической эксплуатации судовых гребных винтов регулируемого шага, С-П. М. «Русская панорама», 1999;

9. Касперович В. К. Судовые дизельные энергетические установки. Методическое пособие к курсовому проектированию. Калининградский морской колледж, 1999;

10. Куприянов В.Ф., Теория судовых двигателей внутреннего сгорания, М.

11. Транспорт, 1965; И.Танатар Д.Б. Судовые дизели. Теория рабочего процесса, Л. Морской транспорт, 1962;

12. Соловьев Е.М. Пособие механика крупнотоннажного промыслового судна, М. Аргопромиздат, 1989;

13. Овсяников М.К., Петухов В.А. Судовые дизельные установки. Справочник, Л. Судостроение, 1986;

14. Справочник судового механика ( под редакцией Грицая Л.Л.) М. Транспорт, 1974;

15.Ваншейдт В.А. Судовые двигатели внутреннего сгорания. Л. Судостроение,

1977;

16.Дизели. Справочник (под редакцией Ваншейдта В.А., Иванченко Н.Н.,

Коллерова Л.К.), Л. Машиностроение, 1977.

КП.190502.046.000П3

Лист

Изм

Лист

№ Докум.

Подп.

Дата