Расчет двигателя в системе имитационного моделирования Альбея. Изучение характера изменений действующих на кривошипно-шатунный механизм сил в процессе работы двигателя, а также определение максимальных усилий на детали для прочностного расчета.
Аннотация к работе
1. Расчет двигателя в системе имитационного моделирования «Альбея» и получение усилий, действующих на детали кривошипно-шатунного механизма 1.1 Цель работы Целью работы является изучение характера изменений действующих на кривошипно-шатунный механизм сил в процессе работы двигателя и определение максимальных усилий на детали для прочностного расчета. 1.2 Порядок выполнения работы Тип двигателя Частота вращения, 1/мин Диаметр поршня, мм Ход поршня, мм Тактность Количество цилиндров Степень сжатия рядный 4800 110 90 4 2 7 Собрана расчетная схема проектируемого двигателя на экране сборки Системы имитационного моделирования (СИМ) «Альбея» для отладки проекта были использованы первоначально только газодинамические модули. Затем были добавлены в проект модули, рассчитывающие кинематику и динамику кривошипно-шатунного механизма (КШМ), а также механические потери. Получен экран сборки в соответствии с рисунком 1.1. Таблица 1.2 Параметр Расчет, проведенный по методике [1] Расчет в СИМ «Альбея» Расхождения D, % Эффективная мощность, кВт 64,7 64,1 -0,91 Среднее эффективное давление, МПа 0,94 0,94 0 Эффективный КПД двигателя 0,307 0,316 2,90 Удельный эффективный расход топлива, г/(кВт×ч) 266 259 2,60 Индикаторная мощность, кВт 68,0 71,0 4,42 Среднее индикаторное давление, МПа 1,04 1,09 4,82 Индикаторный КПД двигателя 0,340 0,257 5,01 Удельный индикаторный расход топлива, г/(кВт×ч) 241 235 2,48 Коэффициент механических потерь 0,886 0,897 1,20 Коэффициент наполнения 0,871 0,895 2,75 Коэффициент остаточных газов 0,063 0,038 -39,7 Максимальное давление цикла, МПа 7,53 4,74 -37,1 Максимальная сила, действующая на поршневой палец, кН 43,0 32,2 -25,1 Максимальная боковая сила, действующая со стороны поршня на цилиндр, кН 3,14 5,08 61,7 Максимальная сила, действующая вдоль шатуна, кН 32,1 32,3 0,600 Максимальная сила, действующая вдоль кривошипа, кН 23,4 28,0 19,6 Максимальная сила, действующая по касательной к кривошипу, кН 28,2 20,6 -26,9 Максимальный крутящий момент, кН×м 0,900 0,849 -5,67 В ходе расчета двигателя в системе имитационного моделирования «Альбея» удалось получить мощность, практически равной мощности при расчете по методике [1]. В программе CosmosWorks назначены нагрузки на рассчитываемые детали, полученные из динамического расчета.