Расчет судового двигателя внутреннего сгорания. Анализ конструкции судовых двигателей различных типов. Общий вид дизельного двигателя серии MAN B&W S50-98MC, страница 45

Увеличение нагрузки на фундамент двигателя от неуравновешенной центробежной силы инерции, δσфц:

Q +Фц

dsфц = ф                    = 1774957,07+0 »1.

Qф                  1774957,07

Увеличение нагрузки на фундамент двигателя от неуравновешенной силы инерции I-го порядка, δσфпд-I:

Увеличение нагрузки на фундамент двигателя от неуравновешенной силы инерции II-го порядка, δσфпд-II:

Увеличение нагрузки на фундамент двигателя от неуравновешенного момента центробежной силы инерции, δτфц:

M + M ц

dtфц =    кр                  = 3656411,57+0 »1.

Mкр                   3656411,57

Увеличение нагрузки на фундамент двигателя от неуравновешенного момента силы инерции I-го порядка, δτфпд-I:

M + M пд-I

dtфпд-I =     кр                       = 3656411,57+0 »1.

Mкр                      3656411,57

Увеличение нагрузки на фундамент двигателя от неуравновешенного момента силы инерции II-го порядка, δτфпд-II:

M + M пд-II dtфпд-II = кр = 3656411,57+1339339,33 »1,37.

Mкр                                   3656411,57

3.4.7. Выводы по результатам анализа

Основные выводы по результатам расчета динамических сил:

•  Корректность расчёта динамических сил подтверждена проверкой индикаторной мощности двигателя по среднему значению суммарного касательного усилия – расхождение данных между N и N' не превышает 1,53%;

•  Наибольшее влияние поступательно-движущихся масс на работу кривошипно-шатунного механизма двигателя наблюдается при нахождении поршня в районе верхней мертвой точке. Силы инерции поступательно движущихся частей двигателя, находящихся в верхней мертвой точке ФпдВМТ ≈ 2,53 МПа; в нижней мертвой точке ФпдНМТ ≈ 0,92 МПа.

Основные выводы по результатам расчёта степени неравномерности вращения коленчатого вала:

•  Степень неравномерности вращения коленчатого вала двигателя определена правильно, так как отклонение значения δкв от δкв'  не превышает 3,71%;

•  Полученная степень неравномерности вращения коленчатого вала δкв ≈ 0,340 превышает рекомендуемые значения [δкв] = 0,025…0,035. В реальных средне и высокооборотных дизелях уменьшение δ достигается за счёт установки на коленчатый вал маховика. В малооборотных дизелях масса маховика несоизмеримо мала по сравнению с вращающимися массами двигателя, поэтому снижение δ путём увеличения массы маховика не используется. В действительности значение δ меньше рассчитанного значения за счёт вращающихся масс валопровода, винта и присоединённой массы воды.

Основные выводы по результатам расчёта давлений в подшипниках:

•  В наиболее тяжёлых условиях работы по критерию Kmaxср находятся головные Kгпmax/Кгпср ≈ 3,82 и мотылевые подшипники Kмпmax/Кмпср ≈ 3,62, что требует их более качественной заливки и постоянного контроля. На расчётном эксплуатационном режиме максимальные давления в подшипниках в пусковом положении не превышают допустимых пределов для сверхмощных малооборотных двигателей;

•  Расчётное значение средних удельных давлений Кгпср 1,36 МПа для головных подшипников не превышает рекомендованного значения Кср = 3,00 МПа. Для рамовых Крпср 6,12 МПа и мотылевых подшипников Кмпср 6,43 МПа значение Кср  немного выше рекомендованного Кср = 5,00…6,00 МПа, что требует их более качественной заливки.

Основные выводы по анализу уравновешенности

•  Двигатель полностью уравновешен по силам инерции и по моментам инерции от центробежных сил и сил инерции I порядка.

•  Двигатель не уравновешен по моментам от сил инерции II порядка: Mпд-II = 1339339,33 H·м. Момент от этих сил воздействует на двигатель в продольной вертикальной плоскости и создаёт дополнительную нагрузку на фундамент двигателя в размере δτпд-II = 1,37. Все современные двигатели имеют противовесы с носа и кормы, полностью уравновешивающие Mпд-II.

3.5. Анализ прочности элементов двигателя