Расчет судового двигателя внутреннего сгорания. Анализ конструкции судовых двигателей различных типов. Общий вид дизельного двигателя серии MAN B&W S50-98MC, страница 49

Наибольшее усилие от вышерасположенных цилиндров двигателя, TIImax: TIImax » 0,91 МПа – принимается из таблицы (цилиндр №4).

Радиальная сила, действующая на кривошип во II-ом расчетном положении, R:

» 8,94 МПа – принимается из таблицы (φ = 25º).

Результирующая сила, действующая на кривошип во II-ом расчетном положении, S:

= TIImax 2 + R 2 = 0,912 +8,942 » 8,98 МПа.

Коэффициент, учитывающий соотношение ширины и толщины щеки коленчатого вала, kщ:

kщ » 0,29 –  принимается для коленчатого вала с соотношением  bквщ/ hквщ = 3,71.

Момент сопротивления кручению щеки коленчатого вала двигателя (на середине широкой стороны), Wкщ ':

Wкщ'= kщ bквщ hквщ 2 = 0,29 1,30 0,352 » 0,05 м3.

Момент сопротивления кручению щеки коленчатого вала двигателя (на середине узкой стороны), Wкщ '':

Wкщ''= kщ hквщ bквщ 2 = 0,29 0,35 1,302 » 0,17 м3.

Изгибающий момент на рамовой шейке коленчатого вала двигателя, Мирш:

Mирш = 0,50 S F aкв = 0,50 8,98 0,3848 aкв » 0,25 МН м.

Изгибающий момент на мотылевой шейке коленчатого вала двигателя, Мимш:

Mимш = 0,50 S F 0,50 A = 0,50 8,98 0,3848 0,50 1,25 »1,08 МН м.

Изгибающий момент на щеке коленчатого вала двигателя (от реакции), Мищ:

Mищ = 0,50 R F скв = 0,50 8,94 0,3848 0,3175 » 0,55 МН м.

Крутящий момент во II-ом расчетном положении в рамовой шейке коленчатого вала двигателя, Мкрш:

Mкрш =(T1max +TIImax ) F S =(6,58+0,91) 0,3848 2,80 » 4,04 МН м.

2                                         2

Крутящий момент во II-ом расчетном положении в мотылевой шейке коленчатого вала двигателя, Мкмш:

Mкмш =(0,50 T1max +TIImax) F S=(0,50 6,58+0,91) 0,3848 2,80 »2,27 МН м.

2                                             2

Крутящий момент во II-ом расчетном положении в щеке коленчатого вала двигателя, Мкщ:

Mкщ = 0,50 T1max F скв = 0,50 6,58 0,3848 0,3175 » 0,40 МН м.

Напряжение изгиба в рамовой шейке коленчатого вала двигателя, σирш: рш = Мирш = 0,25 » 5,10 МПа. sи        W рш    0,05  

и

Напряжение изгиба в мотылевой шейке коленчатого вала двигателя, σимш: мш = Мимш = 1,08 » 21,94 МПа. sи         W мш    0,05  

и

Напряжение изгиба в щеке коленчатого вала двигателя (от реакции), σищ ':

sищ'=щищ' = 00,,5503 » 20,57 МПа.

и

Напряжение изгиба в щеке коленчатого вала двигателя (от крутящего момента), σищ '':

sищ''=кщмш'' = 20,,1027 » 22,98 МПа.

и

Напряжение кручения в рамовой шейке коленчатого вала двигателя, τкрш:

tкрш =кршрш = 40,,1004 » 41,80 МПа.

к

Напряжение кручения в мотылевой шейке коленчатого вала двигателя, τкмш: мш = Мкмш = 2,27 » 23,00 МПа. tк         W мш    0,10  

к

Напряжение кручения в щеке коленчатого вала двигателя (на середине широкой стороны), τкщ ':

щ'= Мкщ = 0,40 » 8,68 МПа. tк W щ' 0,05

к

Напряжение кручения в щеке коленчатого вала двигателя (на середине узкой стороны), τкщ '':

щ''= Мкщ = 0,40 » 2,34 МПа. tк W щ'' 0,17

к

Максимальное суммарное напряжение в рамовой шейке коленчатого вала двигателя, σрш:

В расчетах судовых двигателей внутреннего сгорания принимается, что максимальное суммарное напряжение в рамовой шейке коленчатого вала двигателя, для углеродистой стали должно находиться в интервале sрш £ 80,00 МПа .

Максимальное суммарное напряжение в мотылевой шейке коленчатого вала двигателя, σмш:

В расчетах судовых двигателей внутреннего сгорания принимается, что максимальное суммарное напряжение в мотылевой шейке коленчатого вала двигателя, для углеродистой стали должно находиться в интервале sмш £100,00 МПа .

Максимальное суммарное напряжение в щеке коленчатого вала двигателя (на середине широкой стороны), σщ ':

sщ'= (sищ'+scщ)2 + 4 tкщ'2 = (20,57 + 3,78)2 + 4 8,682 » 29,90 МПа.

Максимальное суммарное напряжение в щеке коленчатого вала двигателя (на середине широкой стороны), σщ '':

sщ''= (sищ''+s)2 + 4 tкщ''2 =

(22,98+3,78)2 + 4 2,342 » 27,16 МПа.