Расчет судового двигателя внутреннего сгорания. Анализ конструкции судовых двигателей различных типов. Общий вид дизельного двигателя серии MAN B&W S50-98MC, страница 29

Рабочая частота вращения двигателя, nр:

nр =

» 91,03 об / мин.

Рабочая индикаторная мощность двигателя, N:

V i

N= pi    р nр = 2,12 1,0776 6,00 91,03 » 20836,86 кВт.

0,06 m                     0,06 1,00

Порядок работы цилиндров двигателя:

1-5-3-4-2-6 – задано по условию.

3.4.2. Определение масс движущихся частей

Масса шатуна двигателя с головками, Мш:

Мш =1200,00 кг – задано по условию.

Масса поршня двигателя с головками, Мп:

Мп »1029,00 кг – задано по условию.

Масса крейцкопфа двигателя, Мкр:

Мкр » 3520,00 кг – задано по условию.

Масса мотылевой шейки коленчатого вала двигателя, Мквмш:

Мквмш » 318,00 кг – задано по условию.

Масса рамовой шейки коленчатого вала двигателя, Мквмш:

Мкврш » 397,00 кг – задано по условию.

Масса щеки коленчатого вала двигателя, Мквщ:

Мквщ » 476,00 кг – задано по условию.

Геометрический коэффициент положения центра тяжести шатуна двигателя, μш: mш » 0,55 – принимается из опыта эксплуатации.

Расстояние от оси коленчатого вала двигателя до центра тяжести щеки, ρкв:

rкв = 1 S = 1 2,80 » 0,70 м.

2 2      2     2

Расстояние от оси мотылевой шейки шатуна двигателя до центра тяжести шатуна, ρш:

rш =mш Н = 0,55 3,00 »1,65 м.

Масса поступательно движущейся части шатуна двигателя, Mш-пд:

Mш-пд = Mш rш = 1200,00 1,65 » 660,28 кг.

Н                 3,00

Масса вращательно движущейся части шатуна двигателя, Mш-вд: Mш-вд = Mш - Mш-пд =1200,00-660,28 » 540,23 кг.

Общая масса поступательно движущихся частей двигателя, Mпд:

Mпд = Mп + Mкр + Mш-пд =1029,00+3520,00+ 660,28 » 5209,79 кг. Общая масса вращательно движущихся частей двигателя, Mвд:

                      Mвд = Mквмш +Мквщ         2 rкв + Mш-вд = 318,00+ 476,00    2 0,70 +

Ł S ł                                        Ł 2,80 ł

+540,23 »1096,01 кг.

Площадь цилиндра двигателя, F:

F =p D 2 = 3,14 0,702 » 0,3848 м2 .

4                  4

Удельная масса поступательно движущейся части шатуна двигателя, mш-пд: Mш-пд = 660,28 »1715,69 кг/ м2 .

mш-пд =

F        0,3848

Удельная масса вращательно движущейся части шатуна двигателя, mш-вд:

mш-вд = Mш-вд = 540,23 »1403,75 кг/ м2 .

F        0,3848

Удельная масса поступательно движущихся частей двигателя, mпд:

Mпд = 5209,79 »13537,37 кг/ м2 .

mпд =

F        0,3848

Удельная масса вращательно движущихся частей двигателя, mпд: mвд = Mвд = 1096,01 » 2847,93 кг/ м2 .

F       0,3848

3.4.3. Определение динамических сил

Динамические силы, возникающие в элементах двигателя, представлены

ниже (рис. 19):

     

Рис. 19. Динамические силы, возникающие в элементах двигателя.

Угловая скорость вращения коленчатого вала двигателя, ωкв:p nр = 3,14 91,03 » 9,53 с-1.

wкв =

30             30

Силы инерции поступательно движущихся частей двигателя, находящихся в верхней мертвой точке, отнесенные к площади поршня, ФпдВМТ:

ФпдВМТ = mпд      S wкв2 (1+q)=13537,37 2,80          9,532 (1+0,47)»

Ł 2 ł                                 Ł 2 ł                      

» 2,53 МПа.

Силы инерции поступательно движущихся частей двигателя, находящихся в нижней мертвой точке, отнесенные к площади поршня, ФпдНМТ:

ФпдНМТ = mпд       S wкв2 (1-q)=13537,37 2,80       9,532 (1-0,47)»

Ł 2 ł                                 Ł 2 ł                     

» 0,92 МПа.

Сила веса поступательно движущихся частей двигателя, отнесенная к площади поршня, G:

G = 9,81 mпд = 9,81 13537,37 » 0,13 МПа.

Геометрический коэффициент профессора М. Толле для диаграммы сил инерции, ζ:

V= 3 mпд q S wкв2 = 3 13537,37 0,47   2,80    9,532 » 2,41 МПа.

Ł 2 ł                                  Ł 2 ł

Угол заклинивания коленчатого вала двигателя, χ:

c= 360 m = 360 1,00 » 60,00 . iр   6,00