Расчет судового двигателя внутреннего сгорания. Анализ конструкции судовых двигателей различных типов. Общий вид дизельного двигателя серии MAN B&W S50-98MC, страница 35

Касательная сила в первом цилиндре, отнесенная к площади поршня, T₁:

[ ]T_{1 i} =[ ]P _i .

Касательная сила во втором цилиндре, отнесенная к площади поршня, T₂: [T2 ]i =[T1 ]i+ 4c.

Dj

Касательная сила в третьем цилиндре, отнесенная к площади поршня, T₃: [T3 ]i =[T1 ]i+ 2c.

Dj

Касательная сила в четвертом цилиндре, отнесенная к площади поршня, T₄: [T4 ]i =[T1 ]i+ 3c.

Dj

Касательная сила в пятом цилиндре, отнесенная к площади поршня, T₅:

[T5 ]i =[T1 ]i+ c .

Dj

Касательная сила в шестом цилиндре, отнесенная к площади поршня, T₆: [T6 ]i =[T1 ]i+5 c.

Dj

Суммарная касательная сила, отнесенная к площади поршня, T: [T]i =[T1 ]i +[T2 ]i +[T3 ]i +[T4 ]i +[T5 ]i +[T6 ]i.

Развернутая диаграмма сил инерции представлена ниже (рис. 20):

Рис. 20. Развернутая диаграмма сил инерции.

Средняя касательная сила, отнесенная к площади поршня, T^ср: T ^ср » 4,12 МПа – определяется по диаграмме.

Рабочая индикаторная мощность двигателя, N_iр:

Расчетная индикаторная мощность двигателя, N_iр':

n                             Niр'= 2p Tср F      S          р = 2 3,14 4,12 0,3848     2,80 Ł 2 ł 0,06                                        Ł 2 » 21160,64 кВт.

91,03 » ł 0,06

Диаграмма изменения динамических сил представлена ниже (рис. 21):

Рис. 21. Изменение динамических сил.

Отклонение значения N_iр от N_iр^'  после выполнения расчета, Δ:

В расчетах судовых двигателей внутреннего сгорания принимается, что отклонение значения N_iр от N_iр' должно находиться в интервале D£ 2,50% .

3.4.4. Определение неравномерности вращения коленчатого вала

Момент инерции мотылевой шейки коленчатого вала двигателя, J_кв^мш:

2                                                                      2

J_кв^мш =M_кв^мш + M_ш-вд)  S   = (318,00 + 540,23) ^2,80 »1681,32 кг м² .

Ł 2 ł                               Ł 2 ł

Момент инерции рамовой шейки коленчатого вала двигателя, J_кв^рш: рш = M рш 1 dкврш 2 = 397,00 1 0,7850 2 » 30,58 кг м2 .

                            Jкв               кв                                                                                                                            

2 Ł 2 ł                 2 Ł    2     ł

Момент инерции щеки коленчатого вала двигателя, J_кв^щ:

J_кв^щ = M_кв^щ r_кв ² = 476,00 0,70² » 233,43 кг м² .

Суммарный момент инерции вращающихся частей коленчатого вала двигателя, J_кв:

Jкв = Jквщ iр + Jквмш iр + Jкврш (iр +1)=

= 233,43 6,00+1681,32 6,00+30,58 (6,00+1)»13103,16 кг м² .

Площадь наибольшей площадки над кривой T, F':

F'»172,18 мм² – определяется по диаграмме.

Площадь кривой T под линией T^ср, F'':

F''» 6077,00 мм² – определяется по диаграмме.

Масштаб оси абсцисс диаграммы изменения динамических сил, M_φ:

М_j » 0,06 м/ мм – принимается из опыта эксплуатации.

Масштаб оси ординат диаграммы изменения динамических сил, M_p:

М_T » 0,10 МПа/ мм – принимается из опыта эксплуатации.

Избыточная работа крутящего момента на коленчатом валу двигателя, А_кв:

A_кв = F' F M_T          M_j =172,18 0,3848 0,10 0,06 » 0,40 МПа м³.

Степень неравномерности вращения коленчатого вала двигателя, найденная через работу, δ_кв:

dкв = Aквкв 10кв26 = 131030,40,161096,532 » 0,34. J w

Степень неравномерности вращения коленчатого вала двигателя, найденная через отношение площадей, δ_кв':

N dкв'= 5,48 106 кв ip 3р                                                      FF''' = 5,48 106 1310320836,16 ,9186,033 6077172,18,00 » 0,33. J     n

Отклонение значения δ_кв от δ_кв'  после выполнения расчета, Δ:

d -d D= кв       кв '      100 % = 0,34 - 0,33  100 % » 3,71%. dкв      0,34