Курсовой проект произвести расчет авиационного звездообразного поршневого двигателя с воздушным охлаждением



Скачать 314.13 Kb.
страница3/3
Дата06.06.2016
Размер314.13 Kb.
ТипРеферат
1   2   3

|600.00| .0000E+00| .0000E+00| .3713E+04| .3713E+04|-.9105E+03|-.2760E+04|-.2645E+04|

|610.00| .0000E+00| .0000E+00| .3219E+04| .3219E+04|-.8611E+03|-.2730E+04|-.1910E+04|

|620.00| .0000E+00| .0000E+00| .2516E+04| .2516E+04|-.7080E+03|-.2355E+04|-.1134E+04|

|630.00| .0000E+00| .0000E+00| .1602E+04| .1602E+04|-.4581E+03|-.1602E+04|-.4581E+03|

|640.00| .0000E+00| .0000E+00| .4938E+03| .4938E+03|-.1389E+03|-.5104E+03|-.5107E+02|

|650.00| .0000E+00| .0000E+00|-.7650E+03|-.7650E+03| .2046E+03| .7889E+03|-.6934E+02|

|660.00| .0000E+00| .0000E+00|-.2111E+04|-.2111E+04| .5177E+03| .2087E+04|-.6073E+03|

|670.00| .0000E+00| .0000E+00|-.3466E+04|-.3466E+04| .7468E+03| .3135E+04|-.1655E+04|

|680.00| .0000E+00| .0000E+00|-.4740E+04|-.4740E+04| .8512E+03| .3699E+04|-.3084E+04|

|690.00| .0000E+00| .0000E+00|-.5845E+04|-.5845E+04| .8114E+03| .3625E+04|-.4656E+04|

|700.00| .0000E+00| .0000E+00|-.6700E+04|-.6700E+04| .6330E+03| .2886E+04|-.6079E+04|

|710.00| .0000E+00| .0000E+00|-.7241E+04|-.7241E+04| .3462E+03| .1598E+04|-.7071E+04|

|720.00| .0000E+00| .0000E+00|-.7426E+04|-.7426E+04| .1681E-01| .7530E-01|-.7426E+04|

-------------------------------------------------------------------------------

3. УРАВНОВЕШИВАНИЕ ДВИГАТЕЛЯ


Силы инерции вращательно движущихся масс в однорядной звезде как и в одноцилиндровом двигателе, неуравновешенны и уравновешиваются противовесами:

двигатель давление газ нагнетатель



,
где - центробежная сила вращающихся частей равна:

- сила инерции от неуравновешенных частей равна:



(масса неуравновешенных частей вычислена при динамическом расчете на ЭВМ, см. табл. 2.2)

.

Рассмотрим вопрос уравновешивания сил инерции поступательно движущихся масс.

Если исходить из положения, что все шатуны в двигателе центральные, то силы и всех цилиндров соответственно равны. В этом случае результирующая сила инерции первого порядка будет представлять собой постоянный по величине вектор, приложенный к шатунной шейке коленчатого вала и вращающийся вместе с коленом. Он равен
,
где - поступательно движущаяся масса, относящаяся к одному цилиндру, =1,2кг;

Z – число цилиндров в одной звезде.



.

Такую силу легко уравновесить, добавив к противовесам соответствующую массу.

Определим вес противовесов для уравновешивания сил инерции вращательно-движущихся масс и сил инерции первого порядка поступательно движущихся масс:

В расчете веса противовесов предполагалось что оба противовеса одного веса но в реальности существует различие связанное с разьемной конструкцией коленчатого вала. Положение центра тяжести противовеса определено с помощью программы КОМПАС–V13. После установки противовесов неуравновешенность двигателя в основном будет определяться силой инерции поступательно движущихся масс второго порядка. Эта сила через мотораму передается на корпус ЛА вызывая его вибрацию. Для ее уменьшения применены амортизирующие подвески.

В действительности же вследствие разницы в массах шатунов и в кинематике поршней главного и боковых цилиндров результирующий вектор сил инерции первого порядка не постоянный по величине, а содержит переменную составляющую; конец вектора описывает эллипс (рисунок 3.8), большая ось которого совпадает с направлением оси главного цилиндра. Амплитуда переменной составляющей


,

где - - разность поступательно движущихся масс главного и бокового цилиндра:



.

Тогда в момент равна:



.

Рисунок 3.1 – Результирующий вектор сил инерции первого порядка


4. ПРОЧНОСТНЫЕ РАСЧЕТЫ
Расчет твердотельных моделей деталей, выполненных в пакете Solid Works, производится в пакете Cosmos Works.

В основу расчета заложен метод конечных элементов (МКЭ). Перед расчетом задаем материал деталей, условия закрепления по плоскостям и цилиндрическим поверхностям и производим разбиение твердотельной модели на сетку конечных элементов. Далее производим расчет на статическую прочность для поршня и пальца и расчет на устойчивость для шатуна.


4.1 Расчет поршня
Результаты расчета (эквивалентные напряжения, перемещения, деформации и распределение коэффициента запаса прочности по поршню) отображены графически на рисунках 4.1 – 4.4.

По результатам расчета видно, что максимальные напряжения, а следовательно и минимальные коэффициенты запаса, расположились у основания бобышек (с внутренней стороны поршня), а так же на проточках под поршневые кольца и на периферии маслоотводных отверстий рисунок 4.1.

Максимальные деформации характерны для диаметрально-противоположных точек “дна” поршня, расположенных в плоскости, перпендикулярной к оси поршневого пальца рисунок 4.3.

Рисунок 4.1 – Распределение напряжений по поршню


Рисунок 4.2 – Статическая деформация поршня



Рисунок 4.3 – Перемещения поршня


Рисунок 4.4 – Распределение коэффициента запаса прочности


4.2 Расчет пальца
Результаты расчета (эквивалентные напряжения, перемещения, деформации и распределение коэффициента запаса прочности по пальцу) отображены графически на рисунках 4.5 – 4.8.

По результатам расчета видно, что максимальные напряжения, а следовательно и минимальные коэффициенты запаса, расположились в месте контакта с шатуном, а так же в местах контакта с поршнем рисунок 4.5.

Максимальные деформации характерны для крайних точек контактирующих с поршнем рисунок 4.7.

Рисунок 4.5 – Распределение напряжений по пальцу


Рисунок 4.6 – Статическая деформация пальца



Рисунок 4.7 – Перемещения пальца


Рисунок 4.8 – Распределение коэффициента запаса прочности


4.3 Расчет шатуна
Результаты расчета на статическую устойчивость (деформация и форма колебаний) отображены графически на рисунках 4.9.

По результатам расчета видно, что максимальные деформации характерны для верхней головки шатуна рисунок 4.9.


Рисунок 4.9 – Деформации шатуна

ВЫВОД
Целью данного курсового проекта было проектирование авиационного поршневого двигателя на базе двигателя-прототипа АИ–14Р.

В тепловом расчете были найдены давления и температуры в отдельных процессах: наполнение, сжатие, сгорание, расширение; индикаторные параметры двигателя; эффективные параметры цикла в целом; основные размеры двигателя: D = 0,105м, S = 0,130м, Vдв =10,1л.

В динамическом расчете были найдены значения радиуса кривошипа, длины прицепного и главного шатуна; силы, действующие на все звенья кривошипно-шатунного механизма, по значениям которых построены соответствующие графики. Также по данным расчета была построена индикаторная диаграмма.

Расчет на прочность основных элементов КШМ (поршня, пальца и прицепного шатуна), в результате которого были найдены напряжения, удельные нагрузки и запасы прочности, которые лежат в пределах, рекомендованных при расчете.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. И.П. Пелепейченко, Н.И. Кормилов “Тепловые двигатели”, - Харьков: ХАИ, 1977. – 108с.

2. И.П. Пелепейченко, В.И. Крирченко “Динамический расчет авиационного однорядного звездообразного двигателя на ЭВМ”, - Харьков: ХАИ, 1982. – 56с.

3. В.И. Крирченко “ Динамический расчет поршневого звездообразного двигателя”, - Харьков: ХАИ, 1973. – 68с.

4. Ю.А. Гусев, С.В. Епифанов, А.В. Белогуб “Поршни двигателей внутреннего сгорания”, - Харьков: ХАИ, 1999. – 32с.



5. Г.С. Писаренко, В.Г. Попков “Сопротивление материалов”, - Киев: Вища школа, 1986. – 776с.


Каталог: scb -> uploaded
uploaded -> Производственно
uploaded -> ГОгоаМЯтай
uploaded -> Учебно-методический кабинет
uploaded -> Электровозы нового поколения (виртуальная тематическая подборка) «Северо-Кавказская железная дорога»
uploaded -> Описание и работа системы в режиме автоведения Назначение системы
uploaded -> Микропроцессорная унифицированная система автоматической блокировки
uploaded -> Микропроцессорная система числовой кодовой автоблокировки
uploaded -> Аварийный режим возбуждения тягового генератора
uploaded -> Руководство по формированию, освидетельствованию, ремонту и осмотру колесных пар специального подвижного состава


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3


База данных защищена авторским правом ©uverenniy.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница