Существует множество стендов для обкатки двигателей внутреннего сгорания, основные параметры части из них приведены в таблице 6.1.
Установки с механической коробкой передач для холодной обкатки имеют следующие существенные недостатки: ограничение числа скоростей обкатки; невозможность плавного перехода с одной скорости на другую; переход на горячую обкатку и торможение происходит не плавно и не является прямым продолжением холодной обкатки.
Установки с электродвигателем – генератором постоянного тока дороги и имеют целый ряд эксплутационных недостатков, в результате чего они не могут быть рекомендованы для применения в мотороремонтных работах.
Таблица 6.1. Основные параметры стендов для обкатки двигателей внутреннего сгорания
Марка | Мощ- ность двига- теля кВт |
Синхрон- ная частота об/мин. |
Диапазон частот |
Номин. момент кГ∙ м |
Максим. момент кГ∙ м | ||
Холодн. обкатка | Горячая обкатка | ||||||
СТЭ-14–1000 СТЭ-28–1000 СТЭУ-28–1000 СТЭ-40–1000 | 14 28 28 40 | 1000 1000 1000 1000 | 700–1450 400–950 200–1450 400–950 | 1600–3000 1100–2000 800–3000 1100–2000 | 10
28
28
40 | 20 56 56 80 | |
Расчет привода
Момент на выходном валу вариатора
По опытным данным установлено [14], что момент трения в начале холодной обкатки дизельных двигателей составляет [14, c. 29]
М о = М н ∙ (0,4 – 0,5), (6.1.)
где М о – номинальный момент обкатываемого двигателя, кГ∙м
М о = 43,0 ∙ (0,4 – 0,5) = (17,2 – 21,5) кгс ∙ м.
Номинальный момент приняли двигатель А – 41Т трактора ДТ – 75
Выбор электродвигателя
Общий КПД привода
η = η1 2 ∙ η2 3 ∙∙ η3 (6.2.)
где η1 – КПД муфты (η1 =0,98);
η2 – КПД пар подшипников (η2 = 0,99);
η3 – КПД фрикционной передачи (η3 = 0,95).
η = 0,982 ∙ 0,993 ∙ 0,95 = 0,86
Мощность на выходном валу редуктора
N в = М в ∙ ω в, (6.3.)
где М в-момент на выходном валу редуктора
(М в = М о = 21,5), кгс ∙ м;
ω в-угловая скорость на выходном валу, с .
ω в = (π ∙ n): 30 (6.4.)
n – обороты двигателя, подлежащего обкатке на
холодном режиме, об/мин.
ω в = 3,14 ∙ 1000: 30 = 104 с .
Диапазон частот обкатки равный от 450 до 1000 об/ мин.
так как является наиболее распространен.
Тогда N в = 215 ∙ 104 = 22360 Вт.
Требуемая мощность электродвигателя
N тр = N в: η (6.5.)
N тр = 22360: 0,86 = 26000 Вт.
По требуемой мощности выбираем электродвигатель серии 4А асинхронный, закрытый обдуваемый, с асинхронной частотой вращения 1450 об/мин. и мощностью 22 кВт. так как перегрузка составляет не более 18%.
Передаточное число редуктора
u = n дв: n, (6.6.)
где nдв – обороты электродвигателя, об/мин.
u = 1450: 450 = 3,2
Прочностные расчеты
6.6.1 Диаметр выходного вала редуктора (вариатора)
3
dв = √ (16 ∙ М в): (π ∙ [τ к]), (6.7.)
где [τ к] – допустимое напряжение кручения, МПа
3
d в = √ (16 ∙ 430 ∙ 103): (3,14 ∙ 20) = 47 мм.
Выбор муфты
Муфту для соединения вала обкатываемого двигателя с выходным валом редуктора выбираем по моменту равному
М м = М о ∙ 2, (6.8.)
где М м – момент передаваемый муфтой, Н ∙ м;
М о – момент на валу ДВС, Н ∙ м.
М м = 215 ∙ 2 = 430 Н∙м
Момент на валу обкатываемого двигателя приняли вдвое больше так как допускается двукратная перегрузка. Следовательно, выбираем 500 – 55 – 1 ГОСТ 20884 – 82.
Заключение
Анализируя материалы, приведенные в настоящем дипломном проекте можно сказать, что необходимо произвести реконструкцию ремонтной мастерской ТОО «Нива».
В данном проекте решается вопрос о реконструкции мастерской. Также произведен подбор оборудования позволяющее повысить качество ремонта и снизить себестоимость продукции.
В результате реконструкции нами была получена годовая экономия в размере 68,5 тыс. рублей, при этом срок окупаемости составил 4,5 года.
Представлен в качестве конструктивной разработки стенд для обкатки двигателей внутреннего сгорания, позволяющий повысить качество обкатываемых двигателей и этим самым увеличить межремонтный срок службы техники.
В проекте также рассмотрены вопросы связанные с охраной труда и противопожарной безопасности.
В экономической части приведен расчет основных показателей технико-экономической оценки, полученной после реконструкции мастерской.
Дата: 2019-05-29, просмотров: 222.