Введение
1. Обоснование схемы проектируемого двигателя и выбор аналогов
2. Тепловой расчет двигателя:
2.1 Выбор недостающих данных и выполнение теплового расчета 6
2.2 Результаты теплового расчета 9
2.3 Выводы 9
3. Кинематический и динамический расчеты двигателя:
3.1 Кинематический расчет двигателя 10
4. Динамический расчет двигателя 11
4.1 Выводы 14
5 Уравновешивание двигателя 14
6 Расчет на прочность:
6.1 Расчет поршня 16
6.2 Расчет поршневых колец 20
6.3 Вывод 21
7 Расчет систем.
7.1 Система смазки 21
8. Описание конструкции двигателя 26
9. Исследовательская часть 33
Заключение 46
Список использованной литературы 47
Приложение А 48
Приложение Б 63
Приложение В 73
Приложение Г 95
В настоящее время в условиях сельскохозяйственного и фермерского производства, часто бывает необходима электрическая энергия. Для этих целей был придуман такой источник энергии как дизель генератор. Дизель генераторы (электростанции) широко используются в качестве источников основного или резервного электроснабжения. В качестве основного источника генераторы используют в случаях полного отсутствия централизованной сети энергоснабжения, а в качестве резервного - в случаях наличия централизованной сети, функционирующей со сбоями в работе. Оба эти фактора попадают под условия сельского хозяйства. Резервные генераторы должны быть оборудованы системой автоматики АВР (автоматический ввод резерва), предназначенной для запуска генератора в случае отключения или сильного уменьшения напряжения сети. При восстановлении работоспособности основного источника, автоматика АВР отключает резервный генератор. В том или другом случае главная задача дизельных генераторов - обеспечить бесперебойную подачу электроэнергии потребителю. Выбор мощности дизельного генератора зависит от предполагаемой нагрузки на него потребителями электроэнергии. При этом необходимо учитывать активные и реактивные нагрузки. Активные нагрузки - приборы, в которых вся потребляемая энергия преобразуется в тепло. Для выбора мощности генератора в данном случае достаточно просуммировать мощности всех активных нагрузок и сопоставить с мощностью генератора с учётом КПД. Существуют реактивные нагрузки, обычно индуктивные и гораздо реже ёмкостные. У потребителей с индуктивной составляющей в нагрузке часть энергии запасается в обмотках за время первой половины периода в виде электромагнитной энергии и возвращается обратно в генератор, не совершая никакой полезной работы. Основные отличия дизельных двигателей, связанны с их мощностью, определяются габаритами, системами охлаждения и подачей воздуха. По способу охлаждения различают двигатели: - воздушного охлаждения - применяют в дизель - генераторах малой мощности. - жидкостного охлаждения. В сравнение с бензиновым, дизельные двигатели имеют ряд преимуществ : меньшая стоимость и расход топлива, большой ресурс, более высокая пожаробезопасность. Эти факторы особенно важны в случае долговременного применения электростанции в качестве основного источника электроснабжения или при продолжительном подключении ее в качестве резервного. К основным частям дизель - генератора относятся: - дизельный двигатель с системами обеспечения его работоспособности, - синхронный или асинхронный генератор переменного тока - альтернатор, - рама на которой крепится оборудование. - тент, кожух или контейнер, выполняющие функцию защиты от внешних воздействий, - система автоматического управления. Генераторы, предназначенные для работы в качестве резервного источника электроэнергии дополнительно оборудуются устройством автоматического ввода резерва (АВР).
В проекте был проведен тепловой расчёт двигателя с помощью программы DieselRk, в результате которого мощность двигателя составила^ = 7,5 кВт при частоте вращения коленчатого вала 3000 мин-1, максимальный крутящий момент Ме= 25,62 Н м при частоте вращения коленчатого вала 2400 мин-1, минимальный удельный расход топлива £е = 233 г/кВт ч, коэффициент приспособляемости Кт = 1,1, скоростной коэффициент Кс = 0,5, литровая мощность^ = 16,5 кВт/л. Возможен альтернативный метод использования двигателя (установка на ТС).
Далее были проведены кинематический и динамический расчеты двигателя, в результате которых были получены зависимости от угла поворота коленчатого вала различных параметров: перемещения, скорости и ускорения поршня; газовых и инерционных сил, действующих на КШМ; сил, действующих на шатунные и коренные шейки коленчатого вала. По результатам этих расчетов была построена диаграмма износа шатунной шейки, по которой был определен угол расположения оси масляного отверстия и проведены расчеты на прочность.
Также были проведены анализ уравновешенности двигателя и расчет массы противовесов.
Были проведены расчёты на прочность деталей двигателя, которые показали, что при выбранных материалах и размерах элементов деталей на расчетных режимах в основном напряжения не превышают допустимых.
