Расчёт главного двигателя на режиме полного хода. Анализ рабочего цикла. Температура в цилиндре в конце сжатия, страница 10

Индикаторная мощность двигателя по данным расчёта динамики

N_i^д ==     =   кВт.    (154)

Расхождение расчётных значений N_i

δN_i =                                       = %.                        (155)

Выводы по результатам расчёта сил динамики:

1) корректность расчёта сил динамики подтверждена проверкой расчётной мощности двигателя по среднему значению суммарного касательного усилия― расхождение данных по N_i не превышает 2,5%;

2) наибольшее влияние поступательно-движущихся масс на работу КШМ наблюдается при нахождении поршня в районе ВМТ.

          2.4.2. Расчёт степени неравномерности вращения КВ

Моменты инерции элементов КВ:

― мотылёвой шейки с вращающейся массой шатуна

J_R = (M_мш+М_шR)R²=                               =         кгм²;                      (156)

― щеки КВ

J_щ = М_щρ_щ²=              =         кгм²;                                                         (157)

― рамовой шейки

J_рш =М_рш d_рш² / 8 = = кгм².                                      (158)

Суммарный момент инерции вращающихся частей

J=J_Ri+2J_щi+J_рш(i+1)=                                               =           кгм².     (159)

Площадь   наибольшей   площадки   под    кривой    Т_Σ    от  линии  Т_ср    Δf =130 мм².

Площадь под линией Т_Σ на длине φ =360 °пкв F = 5013 мм².

Масштабы осей диаграммы суммарных касательных усилий для расчёта работы:

― оси ординат  m_p = 0,143 МПа/мм;

― оси абсцисс

m_φ = =      = м/мм.                                               (160)

Масштаб площади для расчёта работы

m_A= m_p·m_φ= 0,143·0,0424=0,00607 .                                        (161)

Величина избыточной работы

ΔА = ΔfF_п m_A =  =.                                   (162)

Степень неравномерности вращения КВ

δ = ΔА10⁶/ (Jω²) =  =                           (163)

Степень неравномерности вращения КВ, найденная через отношение площадей под кривой Т_Σ

δ = 5,48·10⁶ == .      (164)

Выводы по результатам расчёта степени неравномерности вращения КВ двигателя:

1) степень неравномерности вращения КВ рассчитана верно, т.к. результаты расчетов формул (163) и (164) совпадают;

2) полученная степень неравномерности вращения КВ больше рекомендуемых значений (0,025-0,035). В СОД и ВОД  δ уменьшается за счёт маховика. В МОД масса маховика несоизмеримо мала по сравнению с вращающимися массами двигателя, поэтому путь снижения δ путём увеличения массы маховика не используется;

3) реально на судне δ меньше рассчитанного значения за счёт вращающихся масс валопровода, винта и присоединённой массы воды.

2.4.3. Определение давлений в подшипниках

Расчётные площади подшипников двигателя:

― головного

f_г = d_гl_г =                    =         м²;                                                            (165)

― мотылёвого

f_м = d_мl_м =         =                 м²;                                                   (166)

― рамового

f_р = d_рl_р = = м².                                                         (167)

Максимальное давление в подшипниках в пусковом положении:

― в головном

К_го^маx ==                              =       МПа;                            (168)

― в мотылёвом_

К_мо^маx ==                             =        МПа;                                (169)

― в рамовом

К_ро^маx === МПа.                       (170)

Центробежная сила, действующая на мотылёвую шейку при работе дизеля

P^ц_jм= m_шRRω²10^-2=     =  МПа.                       (171)

Строим полярную векторную диаграмму удельных давлений в мотылёвом подшипнике при работе двигателя (рисунок 8).

Строим развёрнутую диаграмму удельных давлений на мотылёвую шейку (рисунок 9), находим величины максимального Р_М ^max =        МПа и среднего P_М^СР =                    МПа.

Давление отнесённое к единице расчётной площади мотылёвого подшипника:

― максимальное

К_м^маx = Рм ^max=                       =  МПа;                                 (172)

― среднее

К_м^ср= Рм ^ср = = МПа.                                 (173)

Отношение давлений