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:

[ ]T1 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, Tср: T ср » 4,12 МПа – определяется по диаграмме.

Рабочая индикаторная мощность двигателя, N:

N» 20836,86 кВт  –  определено ранее.

Расчетная индикаторная мощность двигателя, N':

n

                            N'= 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 от Nпосле выполнения расчета, Δ:

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

3.4.4. Определение неравномерности вращения коленчатого вала

Момент инерции мотылевой шейки коленчатого вала двигателя, Jквмш:

2                                                                      2

Jквмш =Mквмш + Mш-вдS   = (318,00 + 540,23) 2,80 »1681,32 кг м2 .

Ł 2 ł                               Ł 2 ł

Момент инерции рамовой шейки коленчатого вала двигателя, Jкврш: 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, Jквщ:

Jквщ = Mквщ rкв 2 = 476,00 0,702 » 233,43 кг м2 .

Суммарный момент инерции вращающихся частей коленчатого вала двигателя, Jкв:

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 Tср, F'':

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

Масштаб оси абсцисс диаграммы изменения динамических сил, Mφ:

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

Масштаб оси ординат диаграммы изменения динамических сил, Mp:

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

Избыточная работа крутящего момента на коленчатом валу двигателя, Акв:

Aкв = F' F MT          Mj =172,18 0,3848 0,10 0,06 » 0,40 МПа м3.

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

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

J w

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

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 δкв от δкв'  после выполнения расчета, Δ:

d -d

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