Последовательность расчета эжектора

1. Определить расход газов через сопла эжектора можно по уравнению

 

 

где В - часовой расход топлива, кг/ч; a - коэффициент избытка воздуха при номинальной мощности; l_o - количество воздуха на один килограмм топлива в стехиометрической смеси, ; Z - число отсеков (эжекторов).

2. Выполнить коэффициент эжекции

Коэффициент эжекции должен находится в пределах 9 ³ К ³ 6, в противном случае целесообразна установка вентилятора.

3. Общее проходное сечение сопел эжектора можно определить по уравнению

где m_э - коэффициент расхода газов через сопла эжектора m_э = 0,75 … 0,9;

DP_r - избыточное давление выпускных газов в коллекторе эжектора, (в выполненных конструкциях эжекторов МГ и КМ DP_r = (25 … 40) КПа).

4. Плотность газа в коллекторе эжектора определяется по уравнению состояния

где T_r - температура выпускных газов перед соплами эжектора, в первом приближении можно принять T_r = (0,85 … 0,9) T_r.

5. Ширина камеры смещения эжектора может быть принята равной ширине радиатора, тогда высота камеры смещения определяется по уравнению

 

5. В зависимости от высоты и ширины камеры смещения принимается решение о компоновке сопловых отверстий эжектора в один или два ряда, при этом задаются шагом сопловых отверстий на основе анализа выполненных эжекторов

6. Количество по уравнению

7. Площадь проходного сечения сопла определяется по уравнению

при одном ряде сопел

при двух рядах сопел

8. Диаметр соплового отверстия определяется по уравнению

После определения диаметра соплового отверстия, целесообразно сравнить его величину со статистическими данными (табл. Приложение), Если диаметр слишком велик или наоборот мал, надо уточнить компоновочное решение.

9. Конструктивные размеры эжектора в выполненных конструкциях согласуются с высотой камеры смещения

l_кс = (0,8 … 1,2) Н_кс

l_с = (0,75 … 1,1) Н_кс

l_э = 550 … 750 мм

Угол раскрытия диффузора 8 … 10 градусов.

 

9. ОФОРМЛЕНИЕ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ КУРСОВОГО
(ДИПЛОМНОГО) ПРОЕКТА (РАБОТЫ)

 

 

Пояснительная записка должна содержать:

- оглавление;

- задание на проект;

- тепловой расчет двигателя;

- динамический расчет двигателя и анализ уравновешенности;

- расчет элементов двигателя и его систем;

- таблицу с данными прототипа и спроектированного двигателя (P_е, n_N, e, D, S, S/D, i V_st, N_л, p_me, b_е);

- заключение;

- список использованной литературы.

Записка должна иметь обложку с титульной надписью, образец которой приведен в приложении 8.

Требования к оформлению текста пояснительной записки курсового (дипломного) проекта (работы) изложены в ГОСТ 2.105-79. Пояснительная записка пишется от руки на одной стороне листа формата А4 (210 х 297) шариковой или перьевой авторучкой черной, синей или фиолетовой пастой (чернилами).

На каждом листе записки вычерчивается рамка с полями: слева – 20 мм, справа, вверху и внизу – по 5 мм и с толщиной линий 0,5 – 0,6 мм.

На первом листе пояснительной записки вычерчивается основная надпись (форма 2, ГОСТ 2.104-68). Ее размеры и порядок заполнения приведены на рисунке 1.В записке нумеруются все листы. Первым является титульный лист. Номер ставится сверху по центру листа, кроме титульного листа и описи документов (для дипломного проекта (работы).

Пояснительная записка сшивается в определенной последовательности:
для курсового проекта (работы) – титульный лист, содержание, задание на курсовой проект (работу), текст пояснительной записки, список литературы;

для дипломного проекта (работы) – титульный лист, содержание, задание на дипломный проект (работу), отзыв руководителя, рецензия специалиста, текст пояснительной записки, список литературы, опись документов дипломного проекта (работы).

Текст пояснительной записки размещают так, чтобы расстояние от текста до рамки составляло: вверху и внизу – по 10 мм, слева – 5 мм, справа – 3 мм.

Абзацный отступ делают, отступив от рамки на 20 – 22 мм (рис. 2).

 

9.1. Структура пояснительной записки

 

 

Текст пояснительной записки подразделяется на разделы, а при необходимости на подразделы и пункты (подпункты).

Каждый раздел должен иметь свой порядковый номер в пределах всей пояснительной записки, обозначенный арабской цифрой с точкой.

Каждый подраздел должен иметь свой номер в пределах раздела. Номер подраздела состоит из номера раздела и подраздела, разделенных точкой. После номера подраздела также ставится точка. Пример нумерации подразделов:

1. Динамический расчет двигателя

1.1.

1.2. Нумерация подразделов первого раздела

1.3.

Если пояснительная записка имеет подразделы, которые подразделяются на пункты, то нумерация пунктов должна быть в пределах подраздела

Конструкции средств предпускового разогрева

3.1. Диаграммы набегающих моментов

3.1.1.

3.1.2. Нумерация пунктов первого подраздела третьего раздела записки

3.1.3.

Пункты при необходимости могут подразделяться на подпункты, которые должны иметь нумерацию в пределах каждого пункта, например: 4.2.1.1., 4.2.1.2. и т.д.

Содержащиеся в тексте перечни требований, указаний, положений обозначают арабскими цифрами со скобкой, например: 1), 2), 3) и т.д. Каждый пункт перечня записывают с абзаца.

Наименования разделов формулируют кратко и записывают симметрично тексту прописными буквами. Наименования подразделов записывают с абзаца строчными буквами. Переносы слов в заголовках не допускаются. Точку в конце заголовка не ставят. Если заголовок состоит из двух предложений, их разделяют точкой. Интервал между заголовками и текстом составляет 15 мм, а между заголовками раздела и подраздела – 10 мм. Каждый раздел пояснительной записки следует начинать с нового листа.

Содержание пояснительной записки оформляется, как показано в приложении 3. Слово «Содержание» записывают как заголовок прописными буквами. Рубрики содержания записывают строчными буквами.

В конце пояснительной записки приводится список литературы (приложение 4). Требования к оформлению списка литературы и ссылок на нее в тексте приведены в ГОСТ 7. 32-81. В конце текстовой части пояснительной записки помещается опись документов дипломного проекта (приложение 5).

 

9.2. Изложение текста пояснительной записки

 

Текст записки должен быть кратким, точным и ясным в изложении.

Не следует увлекаться материалом описательного характера, заимствованным из учебников и т.п. Изложение материала следует вести в безличной форме, не допускать выражений: «рассчитываю», «принимаю» и т.д. Следует писать: «принято» или «принимается», «рассчитано» и т.д.

Н е д о п у с к а е т с я:

применять сокращения слов, не установленные правилами русской орфографии, а также государственными стандартами. Например, «во 1-х», «коэф-т», «с/с» и т.д. Следует писать «во-первых», «коэффициент», «списочный состав»;

употреблять математические знаки без чисел, например £ (меньше или равно), ³ (больше или равно), ¹ (не равно), а также знаки № (номер), % (процент);

применять индексы стандартов (ГОСТ, ОСТ, СТ СЭВ и др.) без их номера. Например, нельзя писать «порядок испытаний установлен ГОСТом». Следует писать, «порядок испытаний установлен ГОСТ В22179-88»;

подчеркивать заголовки или отдельные слова (предложения) в тексте;

выделять заголовки или отдельные слова (предложения) в тексте чернилами (пастой) другого цвета.

Условные буквенные обозначения величин, а также условные графические обозначения должны соответствовать установленным государственным стандартам. В тексте перед обозначением параметра дают его пояснение, например: «Временное сопротивление разрыву s ».

 

9.3. Требования к написанию формул

 

 

Формулы выносятся из текста в отдельные строки. Плотность текста формул должна соответствовать основному тексту. Для обозначения величин в формулах применяют буквенные обозначения (символы), установленные соответствующими государственными стандартами или общепринятые.

Значения символов и числовых коэффициентов, входящих в формулу, должны быть приведены непосредственно под формулой. Значение каждого символа дают с новой строки в той последовательности, в какой они приведены в формуле. Первая строка расшифровки начинается словом «где» без двоеточия. После расшифровки каждой величины ставится точка с запятой.

Если в тексте более одной формулы, они нумеруются арабскими цифрами в пределах раздела. Номер формулы состоит из номера раздела и порядкового номера формулы, разделенных точкой. Номер записывают в круглых скобках в правой части листа на уровне формулы. Допускается сквозная нумерация формул в пределах всей пояснительной записки.

Пример написания формулы: «Диаметр стержня определяется из условия

, (3.2)

где s - напряжение, возникающее в стержне при изгибе, МПа;

M - максимальный изгибающий момент, действующий на стержень, Н × м;

d - диаметр стержня, м;

[s] - допускаемое напряжение, МПа.

 

9.4. Оформление таблиц

 

 

Цифровой материал, а также результаты расчетов следует оформлять в виде таблиц. Таблица может иметь заголовок, размещенный над ней по центру. Заголовок пишется строчными буквами. Слово «Таблица» пишется над заголовком в правой части листа.

Если таблиц в тексте пояснительной записки более одной, они нумеруются в пределах раздела арабскими цифрами, например, «Таблица 2.1». допускается сквозная нумерация. Если в пояснительной записке одна таблица, то номер ей не присваивают и слово «Таблица» не пишут. Если числовые данные не приводят, то в графе делают прочерк.

 

9.5. Оформление иллюстраций

 

 

В тексте пояснительной записки используются иллюстрации различного вида: фотоснимки, диаграммы, рисунки, схемы. Их количество должно быть достаточным для пояснения излагаемого текста. Иллюстрации могут быть расположены как по тексту документа, так и в конце его или даны в приложении.

Все иллюстрации, если их более одной, нумеруют в пределах раздела арабскими цифрами. Допускается сквозная нумерация иллюстраций. Пример обозначения иллюстрации: «Рис. 1.1.» или «Рис. 13». Ссылки на ранее упомянутые иллюстрации даются с сокращенным словом «смотри», например «см. рис. 3.4.». Иллюстрация может иметь наименование, которое помещают над ней строчными буквами.

При необходимости иллюстрация может иметь поясняющие данные – подрисуночный текст, который помещают под ней. Номер иллюстрации помещают под иллюстрацией по центру ниже поясняющих данных.

Чаще всего в дипломных и курсовых проектах используются иллюстрации в виде схем и диаграмм. Правила выполнения диаграмм изложены в ГОСТ 2.319-81.

 

9.6. Оформление приложений

 

 

Иллюстративный материал, таблицы и текст вспомогательного характера допускается давать в виде приложений.

Приложение оформляют как продолжение пояснительной записки. В отдельных случаях при большом количестве приложений (например, по исследовательской тематике) допускается оформлять приложение в виде самостоятельного документа.

Каждое приложение начинается с нового листа. В правом верхнем углу пишется слово «Приложение» прописными буквами. Приложение должно иметь заголовок, который располагают симметрично тексту и пишут прописными буквами.

При наличии в пояснительной записке более одного приложения, их нумеруют арабскими цифрами (без знака №), например, ПРИЛОЖЕНИЕ 1.

10. ОФОРМЛЕНИЕ ГРАФИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ДИПЛОМНОГО

(КУРСОВОГО) ПРОЕКТА (РАБОТЫ)

 

10.1. Общие требования к оформлению чертежей и схем

 

10.1.1. Форматы

 

Форматы установлены ГОСТ 2.301-68. Формат листа для выполнения чертежа или схемы определяются его внешней рамкой (обрезами листа).

Для дипломных (курсовых) проектов обычно применяются форматы А1 (594 х 841). В обоснованных случаях могут применяться форматы меньшего размера – А2 (420 х 594), А3 (297 х 420) и А4 (210 х 297). При использовании листов форматов А2, А3, А4 количество обязательных чертежей дипломного (курсового) проекта соответственно увеличивается, например, два чертежа формата А2 приравниваются к одному чертежу формата А1 и т.д.

Нередко при размещении на листе чертежа изделия возникает необходимость применения дополнительных форматов. Правила образования этих форматов изложены в ГОСТ 2.301-68. Наиболее удобным для чертежей дипломного (курсового) проекта является дополнительный формат А2 х 3 (594 х 1261).

 

10.1.2. Масштабы

 

Масштабы для изображаемых на чертежах изделий установлены ГОСТ 2.302-68. Изделия и их составные части вычерчиваются на листах в натуральную величину или с применением масштабов уменьшения или увеличения.

Часто как источник информации используются иллюстрации изделий в учебной и технической литературе. В этом случае следует учитывать, что масштабы ГОСТ 2.302-68 на иллюстрации в печатных изданиях не распространяются. Это означает, что иллюстрации в такой литературе вычерчиваются в произвольном масштабе.

Если иллюстрацию необходимо использовать для разработки чертежа, следует определить масштаб ее изображения в печатном издании. Это делают следующим способом:

способ основывается на том, что на иллюстрациях изображаются стандартные изделия, например, поршни, подшипники, с известными параметрами. Пусть на иллюстрации в качестве составной части изображаемого изделия показан подшипник 312, ГОСТ 8338-75. Его размеры составляют:

посадочный (внешний) диаметр наружного кольца Д_п = 36 мм;

посадочный (внутренний) диаметр внутреннего кольца d_п = 16,5 мм.

По справочнику, для подшипника 312 Д = 130 мм, d = 60 мм.

Тогда масштаб изображения на иллюстрации определяется из отношений:

и

Среднее арифметическое

 

Таким образом, масштаб изображения на иллюстрации равен 1: 3,623.

Переход от масштаба иллюстрации к требуемому масштабу изображения на чертеже осуществляется так же, как и в первом случае.

Если необходимо указать масштаб отдельных видов чертежа, сечений и т.д., следует иметь в виду, что он определяется относительно натуральной величины изделия, а не масштаба, указанного в основной надписи. Пусть в основной надписи указан масштаб 1: 10. Автор дипломного (курсового) проекта должен показать сечение, увеличенное по отношению к основному изображению в четыре раза. Правильно следует писать М 1: 2,5, а не М 4: 1.

 

1.2.3. Оформление основной надписи

 

Основная надпись на чертежах и схемах выполняется по форме 1, установленной ГОСТ 2.104-68, сплошными основными и сплошными тонкими линиями согласно ГОСТ 2.3030-68. Основная надпись располагается в правом нижнем углу чертежа (схемы). Если чертеж выполняется на листе формата А4, то основную надпись располагают вдоль короткой стороны листа.

ГОСТ 2.104-68 устанавливает содержание каждой графы основной надписи, соответствующее конструкторским документам. Учебные проекты, к которым относятся дипломные и курсовые работы, по содержанию и решаемым задачам отличаются от конструкторских документов. Отсюда некоторые особенности в содержании отдельных граф основной надписи. В графах основной надписи (их номера приведены в скобках на рис. 7) указывают:

в графе 1 – наименование изделия в именительном падеже единственного числа. В наименовании из нескольких слов первым записывают существительное;

в графе 2 указывают обозначение документа, например: «КамАЗ.00.000.ВО», что означает: «Чертеж общего вида автомобиля КамАЗ»;

в графе 3 указывают обозначение материала детали. Графа заполняется только на чертежах деталей. Обозначение материала должно содержать наименование материала, марку, если она для данного материала установлена, и номер стандарта или технических условий, более подробные сведения об обозначении материалов на чертежах приведены в справочной литературе, например [4];

в графе 4 записывают литеру, присвоенную данному документу. Для дипломных и курсовых проектов указывают литеру «У» (учебный);

в графе 5 ставят массу изделия в килограммах без единицы измерения. По ГОСТ 2.109-73 допускается указывать массу крупных изделий в тоннах, но в этом случае рядом с числовым значением приводится размерность, например: 0,78т, 25т. графа заполняется только для чертежей общего вида, сборочных чертежей и чертежей деталей. В дипломном (курсовом) проекте масса изделия определяется теоретически, в графе 6 указывается масштаб в соответствии с ГОСТ 2.302-68 и ГОСТ 2.109-73. На схемах графа не заполняется;

в графе 7 указывают порядковый номер листа. В дипломных (курсовых) проектах принята сквозная нумерация листов. Первым листом является схема;

в графе 8 указывают общее количество листов карт, чертежей, схем в дипломном (курсовом) проекте;

в графе 9 – обозначение учебного заведения: «БГА РФ»;

в графе 10 – должности лиц, подписывающих документ: разработчик – «разраб.», руководитель – «руковод.», консультант – «консульт.», заведующий кафедрой – «зав. каф.»;

в графе 11 – фамилии лиц, подписывающих документ;

в графе 12 – подписи лиц, фамилии которых указаны в графе 11;

в графе 13 – даты подписания документа.

В дополнительной графе 14 указывается шифр проекта, например: ДП. 18. 98. 123, где ДП – дипломный проект, 18 – номер кафедры, 98 – год разработки проекта, 123 – номер темы дипломного проекта по приказу начальника академии (для курсового проекта указывается номер учебной группы).

Шифр проекта относительно основной надписи должен быть повернут на 180⁰ для формата А4 и для форматов, больших А4, при расположении основной надписи вдоль длинной стороны листа и на 90⁰ – для форматов, больших А4, при расположении основной надписи вдоль короткой стороны листа (рис. 8).

10.2. ЗАЩИТА КУРСОВОГО ПРОЕКТА

 

При защите курсового проекта необходимо кратко доложить основные параметры и особенности конструкции спроектированного решения.

Студент должен знать конструкцию каждого узла, его преимущества и недостатки. Он должен знать тенденции развития двигателестроения колесных машин и достаточно глубоко разбираться в расчетах и оценке надежности отдельных деталей двигателя.

ЛИТЕРАТУРА

1. Орлин

2. Орлин

3. Белов П.М. ЧI

4. Белов П.М. ЧII

5. Мищук В.А. и др. Теория силовых установок многоцелевых гусеничных и колесных машин. ЧI. Теория рабочих процессов в поршневых ДВС и характеристики двигателей.

6. Мищук В.А. и др. Курсовое и дипломное проектирование

7. Колчин

8. Луканин

9. Михайловский

10. Щеглов В.А. и др. Курсовое и дипломное

 

 

ПриложениЕ 1

ФАЗЫ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ

 

Двигатели	Впускной клапан	Выпускной клапан
Открытие до ВМТ	Закрытие после НМТ	Открытие до НМТ	Закрытие после ВМТ
ЗМЗ – 53 ЗМЗ – 66	24^0	64^0	22^0	50^0
ЗИЛ– 130	31^0	83^0	47^0	67^0
Д – 37	16^0	40^0	16^0	40^0
ЯМЗ–236 ЯМЗ-238 ЯМЗ – 240	20^0	46^0	20^0	66^0
СМД – 14	10^0	46^0	10^0	56^0
Д – 6 Д – 12	20^0	48^0	20^0	48^0
А – 41 А – 0IМ	20^0	50^0	20^0	50^0
КамАЗ – 740 КамАЗ –741	10^0	46^0	10^0	66^0
ЗИЛ –645	20^0	52^0	8^0	48^0

 

Приложение 2

Двигатель	Мощность Ре, КВт	Частота n мин^-1	Диаметр цилиндра D мм	Ход поршня S мм	Отноше ние S/D	Относительная длина шатуна l	F	m^I	m	l
ЗМЗ – 53					0,87	0,257	66,4
ЗИЛ – 130					0,95	0,257	78,5
КамАЗ–740					1,0	0,267
ЯМЗ-236					1,08	0,264	132,5
ЯМЗ-840					1,0	0,259
А-40IМ					1,08	0,264	132,5
ЗИЛ-645					1,045	0,283
Дизель легкового автомобиля.	36,8		76,5		1,045	0,278

Приложение 2

Механические свойства сталей

Марка стали	sв МПа	sт МПа	s-1 МПа	s-1z МПа	tт МПа	t-1 МПа
	600…750		250…340	190…250		150…200
45Г2	700…900		310…400			180…220
65Г	820…
65 Г			-	-	-	300…380
38ХА				-	-	-
40Х	730…	650…900	320…480	240…340	-	210…260
40ХН	1000…1450	800…	460…600	340…420
40ХНМА	1000…1700	850…1600	500…700	-		270…380
50ХФА	1150…1400	900…1200	550…630	-	700…800	300…400
12ХНЗА	950… 1400	700…1100	420…640			220…300
18Х2Н4ВА	1150…1400	850..1200	540…620			300…340
18ХНВА	1150…1400	850..1200	500…700			300…340
Механические свойства чугунов
СЧ-15-35		-		-	-
СЧ 24-44		-		-	-
СЧ 32-52		-		-	-
ВЧ 50-1,5			-	-	-	-
ВЧ 50-2			-	-	-	-

 

При отсутствии всех этих данных, но известных величинах пределов прочности s_в ориентировочные значения пределов выносливости можно определить из следующих зависимостей:

для сталей s_т= (0,75 – 0,85) s _в; s_-1= (0,4…0,5) s _в; s₀= (1,4…1,6) s _-1; s_-1z= (0,7…0,8)s _-1; s_0z=(1,5…1,8) s_-1z; t_-1= (0,5…0,6) s_-1; t₀= (1,4…2,0)t_-1;

для чугунов s_-1= 0,45s_в; s_-17 = (0,6…0,7) s_-1; t_-1= (0,75…0,8) s_-1; t_Т = (0,2…0,6) s_в.

 

Приложение 3

ТАБЛИЦА 3.1

Механические свойства алюминиевых сплавов

Марка сплава	sв МПа	sт МПа	s-1 МПа	s-1z МПа	tт МПа	t-1 МПа

 

ТАБЛИЦА 3.2

ЗНАЧЕНИЯ УГЛОВОГО КОЭФФИЦИЕНТА a_d

 

Механические свойства сталей, МПа	Растяжение ad	Изгиб ad	Кручение ad
	0,108	0,201
	0,132	0,212
	0,156	0,223	0,08
	0,180	0,234	0,10
	0,204	0,245	0,16
	0,228	0,256	0,18

 

ТАБЛИЦА 3.3

ЗНАЧЕНИЯ МАСШТАБНОГО ФАКТОРА

 

Диаметр вала, мм	Масштабный фактор
e^Id	e^It
	0,85…0,9	0,85
	0,75…0,8	0,75
	0,65…0,75	0,65
	0,55…0,65	0,55

 

ТАБЛИЦА 3.4

ЗНАЧЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ФАКТОРА

 

Обработка	Технологический фактор
e^IId	e^IIt
Полировка	1,00	1,00
Шлифовка	0,85…0,95	0,90…0,97
Грубая обточка	0,6…0,8	0,76…0,88
Без обработки	0,4…0,6	0,64…0,76

 

ТАБЛИЦА 3.5

Геометрические характеристики коленчатых валов (размеры в см)

Марка двигателя	h	b	d	d1	e	r	D	d2
ЯМЗ-238	2,97	14,8	8,5	3,5	1,5	0,6	2,5	9,5
ЯМЗ-238НБ	3,61	14,8	8,5	3,5	1,5	0,55	2,5	9,5
ЯМЗ-238Н	3,48	14,8	8,5	3,5	1,5	0,6	2,5	9,5
В-2 (А-401)	2,45	18,2	8,5	4,5		0,4		11,5
ЗМЗ-66	1,94	13,0	6,0	2,5	1,4	0,375	2,2	6,98
УАЗ-3151	1,76		5,8	2,3	1,4	0,37	1,27	6,4
КАМАЗ-740	3,0	17,2	8,37	4,0	1,5	0,55	2,86	9,87
ЗИЛ-131	2,27	16,0	6,54	2,6	1,5	0,5	2,2	7,44
УТД-20	2,45	18,2	8,1	3,0		0,4		12,4

 

Приложение 4