Московский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и Ордена Трудового Красного Знамени государственный технический университет им. Н. Э. Баумана


Факультет “Робототехники и комплексной автоматизации”

Кафедра “Теории механизмов и машин”







РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К курсовому проекту

«ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ ПОРШНЕВОГО НАСОСА»





Студент _________________ (Белобородов Д.Н.) Группа Э7-51

Руководитель проекта ________________ (Фурсяк Ф.И.)















Москва, 2009




РЕФЕРАТ

В курсовой работе выполнено проектирование механизмов двигателя внутреннего сгорания компрессорной установки. Проведено:

- проектирование основного механизма и определен закон его движения

- силовой расчет механизма с учетом динамических нагрузок

- проектирование цилиндрической зубчатой передачи и двухрядного планетарного редуктора

- проектирование кулачкового механизма с роликовым толкателем.


Расчетно-пояснительная записка содержит 27 страницы формата А4, 7 таблиц, 1 рисунок.










































ЗАДАНИЕ № 14 А

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ ЧЕТЫРЕХТАКТНОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

 

Краткое описание работы механизмов двигателя

Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания служит в качестве привода электрогенератора. Основной механизм двигателя (рис. 14-1) - кривошипно-ползунный, состоящий из трех подвижных звеньев: 1—коленчатый вал, 2—шатун, 3 - поршень. Вал электрогенератора связан с коленчатым валом. Цикл работы четырехтактного двигателя совершается за два оборота коленчатого вала. Изменение давления в цилиндре двигателя в зависимости от положения поршня пред­ставлено на индикаторной диаграмме (рис. 14—2), данные для построения которой приведены в табл. 14-2.

Рис. 14-1. Схема механизмов двигателя внутреннего сгорания.

 

Кулачковые механизмы (рис. 14-1) предназначены для открытия и закрытия впускного и выпускного клапанов. Ку­лачки 4, 41 - дисковые, вращающиеся, закреплены на рас­пределительном валу (N), кинематически связанном с ко­ленчатым валом зубчатыми передачами 6—7 и б'— 7' (число оборотов распределительного вала в два раза меньше числа оборотов коленчатого вала). Толкатели 5, 5' - роликовые, поступательно движущиеся, с внеосностью е. Закон измене­ния ускорения толкателя изображен на рис. 14—3.

При проектировании и исследовании механизмов дви­гателя считать известными параметры, приведенные в табл. 14-1.

В установке отсутствует планетарный редуктор, проектирование которого провести по дополнительному заданию (Приложение III, рис. III-5, табл. III—5).

 

 

 










ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ


Таблица 1

параметр

Обозначение

размерность

значение

Средняя скорость поршня

Vср.

м/с

3,33

Число оборотов коленчатого вала

n1

об/с

8,333

Отношение длины шатуна к длине кривошипа

LAB/LOA

-

4

Положение ц. т. звена 2 и 2

LAS2 /LAB

-

0,38

Диаметр цилиндра

D

м

0,25

Максимальное давление в цилиндре

Pmax

МПа

2,6

Вес шатуна

G2

Н

140

Вес плунжера

G3

Н

230

Момент инерции шатуна относительно оси, проходящей через его ц. т.

IS2

кг·м2

0,67

Коэффициент неравномерности вращения вала I

-

1/80

Момент инерции вращающихся звеньев, приведённый к валу кривошипа

I вр пр

кг·м2

200

Закон изменения ускорения толкателя (рис. 14-3)

-

-

А

Величина подъёма толкателя впускного клапана

h

м

0,009

Угловая координата кривошипа для силового расчёта

1

град

30

Число зубьев колёс 6 и 7

Z6

-

12

Z7

-

24

Модуль колес 6 и 7

m

мм

5

Угол наклона зубьев

b

град

10

Угол поворота кулачка, соответствующий дальнему стоянию толкателя

fвыст

град

0

Внеосность толкателя кулачкового механизма

e

м

0,006

Максимально допустимый угол давления в кулачковом механизме

доп.

град

35

Рабочий угол профиля кулачка впускного клапана

раб.

град

120

Параметры исходного контура реечного инструмента

a

град

20

ha*

-

1

c*

-

0,25








1. Определение закона движения механизма


1.1 Определение размеров механизма.

Согласно формулам:

По заданному соотношению:

и

Отсюда определим длину шатуна:

Теперь определяем положение центра масс шатуна:

На листе вычерчиваем схему механизма.

Возьмём масштаб:





1.2 Построение индикаторной диаграммы.


Индикаторную диаграмму строим по заданной таблице значений давления в цилиндре двигателя.


Путь поршня (в долях хода)

0

0.05

0.0665

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

Всасывание


0



-0,01


-0,01


-0,01


-0,01


-0,01


-0,01


-0,01


-0,01


-0,01


-0,01

-0,01


-0,01

Сжатие


0,46


0,31


0,28


0,245


0,17


0,104


0,066


0,038


0,02


0,01


0,01


0


-0,01

Расширение


0,46


0,9


1


0,85


0,56


0,4


0,31


0,245


0,2


0,16


0,12


0,097


0,047

Выхлоп


0


0,01


0,01


0,01


0,01


0,01


0,01


0,01


0,01


0,01


0,01


0,01


0,047


1.3 Построение графика силы F.


Рассмотрим построение графика силы F по ходу поршня SB.

Траекторию движения точки А кривошипа 1 разобьем на 12 равных частей и найдем соответствующие положения точки.

pmax = 2,6 МПа

Выбирается масштаб: p =104 мм / 2,6 МПа = 40 мм/МПа


Для определения силы давления на поршень F необходимо умножить давление в цилиндре на площадь поршня. При построении графика силы, действующей на поршень, ординаты этого графика принимаем равными ординатам индикаторной диаграммы, т. к. сила пропорциональна давлению в цилиндре.

Максимальная сила, действующая на поршень:

Fmax = pmax · Sп , где

Sп = d2/4 = (3,14*0,252)/4 = 0,049 м2 – площадь поршня

Fmax = 2,6 · 106 · 0,049 = 127400 Н
Определяем масштаб силы:

F = 104 мм / 127,4 кН= 0,816 мм/кН


Случайные файлы

Файл
25289.rtf
156096.doc
182284.rtf
35322.rtf
153727.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.