Методические указания и задания для курсового проектирования по дисциплине Уравновешивание и виброзащита для специальности 240500 - shikardos.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1страница 2
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Методические указания к выполнению курсового проекта для студентов... 6 563.07kb.
Учебно-методические материалы и задания для самопроверки для студентов... 2 540.07kb.
Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Экономика... 1 303.05kb.
Методические указания по изучению английского языка для специальности... 4 618.32kb.
Номер варианта задания для выполнения курсового проекта по дисциплине... 1 127.25kb.
Методические указания Красноярск ипк сфу 2011 Учебное издание 2 1020.41kb.
Методические указания к лабораторной работе «делопроизводство» для... 2 503.88kb.
Методические указания для аспирантов специальности 14. 01. 06 психиатрия... 3 562.48kb.
Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников... 1 63.93kb.
Методические указания по выполнению курсового проекта для студентов... 3 558.94kb.
Рабочая программа, методические указания и индивидуальные задания... 2 429.63kb.
Сведения о работе депутатом на непостоянной основе с указанием наименования... 1 58.26kb.
- 4 1234.94kb.
Методические указания и задания для курсового проектирования по дисциплине Уравновешивание - страница №1/2



Министерство транспорта Российской Федерации

Новосибирская государственная академия водного транспорта


Кафедра ТММ и ДМ

621.4


Б242

А.М. Барановский, А.К. Зуев

Проектирование подвески

ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Методические указания и задания для курсового проектирования

по дисциплине Уравновешивание и виброзащита для специальности 240500

«Эксплуатация судовых энергетических установок»

Новосибирск 2003

УДК 621.43-218.001.24

Б242

Барановский А.М. Проектирование подвески двигателя внутреннего сгорания: Методические указания и задания для курсового проектирования по дисциплине уравновешивание и виброзащита для специальности 240500 «Эксплуатация судовых энергетических установок» /А.К. Зуев - Новосибирск: Новосибирская государственная академия водного транспорта, 2003. - 37 с.


Указания содержат подробные сведения из теории колебаний виброизолированного дизеля. Даны методики построения амплитудно-частотных характеристик и траекторий движения точек дизеля. Рассмотрен пример расчета с использованием компьютерных программ. Приведен пример оформления курсового проекта.

©Барановский А.М., Зуев А.К., 2003

©Новосибирская государственная академия водного транспорта, 2003

Введение
Проектирование виброизолирующей подвески проводится для главных и вспомогательных судовых двигателей с целью снижения вибрации корпуса судна. На транспортном речном судне имеются две основных причины вибрации: главный двигатель и дизель-генератор. Установка главных двигателей на эффективные виброизоляторы невозможна. Смещения двигателя от веса, крутящего момента и упора на мягких виброизоляторах в несколько раз больше допускаемых значений. В этом случае инженер должен найти компромиссное техническое решение, при котором смещения не превышают допускаемых значений, а частоты вынуждающих сил и моментов не совпадают с частотами свободных колебаний. При этом ослабляется только высокочастотная вибрация главного двигателя. Дизель генераторы и главные двигатели дизель электроходов, не связаны с валопроводом и могут быть хорошо виброизолированы, поскольку не имеют строгих ограничений на смещения. В этом случае жесткость опор выбирается по возможности низкой.

1 Принцип виброизоляции


Если дизель устанавливается на мягкие опоры, фундамент можно считать неподвижным. Соответствующая математическая модель (Рисунок 1) содержит абсолютно твердое массивное тело, установленное на упругие элементы, закрепленные на неподвижном основании. Гармоническая сила, приложенная к массе, заставляет ее вибрировать, и эти вибрации передаются через упругий элемент на основание. Особенно сильная вибрация наблюдается при совпадении собственной частоты с частотой вынуждающей силы. Задача инженера не допускать таких случаев и стараться снизить передачу вибрации на всех режимах работы.

Рисунок 1 - Простейшая модель виброизоляции


Отношение амплитуд силы на основании и гармонической силы называется коэффициентом виброизоляции

, (1)

где - квадрат частоты свободных колебаний;



- относительное демпфирование.
Наиболее существенными для поставленной задачи являются масса двигателя, число цилиндров, частота вращения вала, упор винта, крутящий момент на валу, размеры и форма мест крепления двигателей к фундаменту.

Различие абсолютных параметров двигателей затрудняет прямое осреднение, следовательно, необходимо вывести относительные величины и по ним проводить анализ. Введём отношение массы к мощности, суммарную, условную площадь болтов, вес, приходящийся на один болт, отношение массы к площади болтов. Эти и другие показатели сведены в таблице 1, где использованы обозначения: – отношение массы двигателя к его мощности; – вес, приходящийся на одну опору; – отношение массы двигателя к площади сечения фундаментных болтов. Размеры фундаментов даны по осям крайних болтов.


Таблица 1 - Относительные характеристики судовых двигателей


Марка дизеля

К1, кг/кВт

К2, Н

К3, кг/см2

Размер фундамента, м

Момент, Нм

6ЧНСП 18/22

16

1550

41

0,62х2,6

2000

8ЧНСП 18/22

11

1700

28

0,66х3,23

3000

6ЧСПН 25/34

21,3

3000

59

1,12х3,59

10600

6NVD26А-3

9,2

3600

62

0,68х2,62

3032

8NVD36-1Аu

18,4

5600

115

1,02х2,96

8800

8NVD48А-2u

14,6

6600

41

1,34х4,08

23500

6ЧРН36/45

22,8

1270

90

1,31х3,84

18400

6ЧРН36/45

17,6

13000

94,5

1,31х3,84

22600

6ЧНСП15/18

5,6

17600

61

0,7х2,0

2400

12ЧСН18/20

1,47

667

35,6

0,5х1,86

5000

Средние значения составлены без учёта быстроходных двигателей, которые относительно редко применяются как главные. Собранные вместе средние значения могут дать представление о судовом двигателе как об объекте виброизоляции.

Конструкции опорных элементов двигателей достаточно однообразны, что можно объяснить требованиями технологии, эксплуатации и монтажа. На рисунке 2 приведены типичные конструкции опор судовых двигателей. Видно, что все опоры имеют отверстие для болта, и ось отверстия удалена от остова на расстояние приблизительно три диаметра; толщина опоры в направлении оси также около трёх диаметров.

Средняя опора среднего двигателя, разумеется, существует только как модель, но она даёт представление обо всех опорах. На рисунке 3 приведена схема идеальной опоры среднего двигателя.



Рисунок 2 - Основные конструкции опор


Параметры "среднего" дизеля (Таблица. 2) могут быть использованы для предварительного расчёта виброизолирующего крепления.
Таблица 2 - Осредненные параметры судового главного двигателя


Наименование параметра

Значение и размерность

Отношение массы к мощности

15,8 кг/кВт

Средняя мощность

537 кВт

Средняя масса двигателя

8500 кг

Длина фундамента

3000 мм

Нагрузка на одну опору

3000 Н

Ширина фундамента

1000 мм

Среднее количество опор

28

Средний диаметр болта

30 мм

Крутящий момент

7000 Нм

Частота вращения

750 м-1

Расстояние между опорами

225 мм

Число цилиндров

6



Рисунок 3 - Опора "среднего" дизеля


2 Моделирование колебаний двигателя
Механическое движение дизеля определяются его массой, моментами инерции, внешними силами, которые зависят от времени положения и скорости. Это справедливо в случае классической модели с упругими линейными элементами и вязким линейным трением

, (2)
где - матрицы инерционных, демпфирующих и упругих коэффициентов соответственно;

- обобщённое ускорение, скорость и перемещение.
Оси неподвижной системы координат выберем так, чтобы они совпадали с главными центральными осями инерции массы дизеля (Рисунок 4). Оси дизеля не всегда расположены «правильно» т.к. турбонагнетатель массивный коллектор газов и другие агрегаты расположены на дизеле несимметрично.

Рисунок 4 - Выбор и ориентация осей

Матрица упругих коэффициентов содержит коэффициенты жёсткости упругих элементов опор. Положение собственных осей виброизолирующей опоры можно определить из соображений симметрии, а ориентацию осей опоры в подвеске задаёт конструктор. Обычно ориентация осей виброизоляторов не отличается разнообразием, что естественно объясняется множеством технологических ограничений. Будем определять положение опоры координатами . Ориентацию осей опоры определим направляющими косинусами (Рисунок 5). Косинусы углов между осями виброизолятора и неподвижными осями образуют квадратную таблицу, симметричную относительно диагонали.







































следующая страница >>