Изменяя передаточное отношение фрикционной передачи, можно весьма энергично изменять обороты испытываемого двигателя. Изменением подачи топлива можно в большей мере менять момент на валу двигателя, но при этом обороты его будут изменяться в небольших пределах, только за счет изменения скольжения асинхронного электродвигателя, работающего на генераторном режиме.
Эта установка также может быть использована для испытания коробок передач, трансмиссий и т.п.
6.4 Параметры существующих стендов
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-ностьдвига-телякВт | Синхрон-наячастотаоб/мин. | Диапазончастот | Номин.моменткГ∙ м | Максим.моменткГ∙ м | ||
| Холодн.обкатка | Горячаяобкатка | ||||||
| СТЭ-14–1000СТЭ-28–1000СТЭУ-28–1000СТЭ-40–1000 | 14282840 | 1000100010001000 | 700–1450400–950200–1450400–950 | 1600–30001100–2000800–30001100–2000 | 10282840 | 20565680 | |
6.5 Расчет привода
6.5.1 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
6.5.2 Выбор электродвигателя
Общий КПД привода
η = η1 2 ∙ η2 3∙∙ η3 (6.2.)
гдеη1 – КПДмуфты(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 Nв = 215 ∙ 104 = 22360 Вт.
Требуемая мощность электродвигателя
Nтр = Nв: η(6.5.)
Nтр = 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%.
6.5.3 Передаточное число редуктора
u= nдв:n, (6.6.)
где nдв – обороты электродвигателя, об/мин.
u= 1450:450 = 3,2
6.6 Прочностные расчеты
6.6.1 Диаметр выходного вала редуктора (вариатора)
3
dв = √ (16 ∙ М в): (π ∙ [τк]), (6.7.)
где [τк] – допустимое напряжение кручения, МПа
3
dв = √ (16 ∙ 430 ∙ 103): (3,14 ∙ 20) = 47 мм.
6.6.2 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.