Рекомендации по созданию поперечного разреза дизеля
Поперечный разрез судового ДВС создается по модульному принципу, согласно которому из электронной библиотеки берется нужный узел (по техническому заданию). Далее он необходимым образом видоизменяется с помощью команд: масштабирование, симметрия, деформация, поворот, копия и сдвиг. После чего вставляется в поперечный разрез.
Для создания поперечного разреза ДВС необходимо иметь:
1. Техническое задание на автоматизированное проектирование дизеля (см. приложение 1).
2. Установленную программу Компас-3D LTV11 или Компас-3D LTV12.
3. Файловую библиотеку конструктивных элементов, выполненную в среде Компас-3D LTV11.
Поперечный разрез строится в файле с разрешением «frw» в масштабе 1:1.
Алгоритм построения
1. В зависимости от исполнения двигателя (рядный или V-образный) скопируйте из библиотеки соответствующий шатун.
2. Выполнить операцию Масштабирование. Коэффициент масштабирования К определяется как:
.
Где:
D – диаметр цилиндра.
B – габаритный горизонтальный размер мотылевой части шатуна (без нижней половинки подшипника).
Это необходимо для того, чтобы шатун имел возможность проходить через рабочий цилиндр при сборке и разборки.
3. Установка центра вращения оси коленчатого вала в виде окружности диаметром равным диаметру мотылевого подшипника. Центр этой окружности должен отстоять от центра мотылевого подшипника на расстоянии половины хода поршня – S/2.
4. Копирование из библиотеки необходимого поршня. Установить его поблизости от шатуна, затем отмасштабировать с коэффициентом К=D/D1, где D1 диаметр библиотечного поршня. Вставить поршень в центр верхней головки шатуна.
5. Аналогичным образом установить рабочий цилиндр с рубашкой охлаждения. Предварительно установите надпоршневой зазор h. Для камеры в поршне это 2 мм. Для камеры сгорания типа «Гессельман» (рис. 1) надпоршневой зазор определяется по формуле.
.
Где:
S – ход поршня,
– степень сжатия,
– объем камеры сгорания в поршне.
Рис.1
Объем камеры сгорания в поршне определяется построением 3D модели самой камеры сгорания без поршня. Для этого достаточно скопировать половину ее формы в файл 3D модели, вставить ось вращения, создать модель и прочитать ее объем: Сервис МЦХ модели.
6. Копирование из библиотеки крышки цилиндров. Установить ее поблизости от создаваемого двигателя, затем отмасштабировать с коэффициентом:
,
где
горизонтальный габаритный размер рубашки охлаждения,
горизонтальный габаритный размер.
Вставить крышку цилиндров на торец рабочего цилиндра.
7. Масштабирование и установка систем впуска и выпуска. Коэффициент масштабирования определяется по диаметру впускного и выпускного отверстий для цилиндровой крышки и самой системой:
,
где
диаметр впускного или выпускного отверстия для впускной или выпускной системы,
диаметр впускного или выпускного отверстия для крышки цилиндров.
Установить системы по обе стороны крышки цилиндров.
8. Масштабирование и установка клапанного механизма газораспределения. Коэффициент масштабирования определяется по диаметру седла клапана. Плоскость тарелки клапана должна быть в одной плоскости с днищем крышки цилиндров. Размер Н от тарелки клапана до клапанных пружин должен быть выдержан с помощью команды Деформация сдвигом. После этого установить клапанный механизм в крышку цилиндров. Затем установите второй клапан с пружинами, но без коромысла и штанги. По центру крышки установите форсунку. Верхнюю часть с подводом топлива и нижнюю часть распылителя форсунки в камере сгорания. В заключении выполните вручную колпак закрытия клапанного механизма рис.2.
Рис.2
9. Масштабирование и установка топливного насоса высокого давления. При диаметре цилиндра до180мм применить блочный насос, больше 180мм – индивидуальный насос. Коэффициент масштабирования определяется по диаметру плунжера.
где
диаметр плунжера, определенный по цикловой подаче (табл. 1),
диаметр плунжера топливного насоса высокого давления из библиотеки.
Диаметр плунжера выбирается по цикловой подаче на номинальном режиме мощности согласно табл.1.
Таблица1
Выбор диаметра плунжера по цикловой подаче
Цикловая
Подача,
| Диаметр плунжера, мм. |
| 0.025 | 5.0 |
| 0.04 | 6.0 |
| 0.055 | 7.0 |
| 0.08 | 8.0 |
| 0.11 | 9.0 |
| 0.15 | 10.0 |
| 0.2 | 11.0 |
| 0.27 | 12.0 |
| 0.35 | 13.0 |
| 0.46 | 14.0 |
| 0.61 | 15.0 |
| 0.8 | 16.0 |
| 1.0 | 17.0 |
| 1.21 | 18.0 |
| 1.45 | 19.0 |
| 1.75 | 20.0 |
| 2.2 | 21.0 |
| 3.0 | 22.0 |
Цикловая подача определяется по формуле:
,
где
– удельный расход топлива, г/(кВт.ч),
– цилиндровая мощность, кВт,
– частота вращения коленчатого вала, об/мин,
– плотность дизельного топлива, 0,86 
.
10. Обозначение границ картера и установка противовеса. Для того, чтобы определить границы установки масляного поддона нужно очертить максимальный радиус вращения противовеса. Этим радиусом является расстояние от центра вращения коленчатого вала до торца рабочего цилиндра 
. Коэффициент масштабирования определяется по этим радиусам.
где
– радиус вращения противовеса проектируемого дизеля,
– радиус вращения противовеса из библиотеки.
Скопировав противовес возле поперечного разреза и после масштабирования вставьте готовый противовес в центр вращения коленчатого вала рис. 3.
Рис.3
11. Установка масляного поддона. Поддон масштабируется по равенству диаметра вращения противовеса и ширины поддона T. Коэффициент масштабирования определяется по отношению этих величин.
где
T– ширина поддона.
Поддон устанавливается по центру в точке сопряжения (в точке касания верхней плоскости поддона с нижней точкой вращения противовеса) рис. 4.
Рис. 4
12. Вставка узла коренного подшипника. Узел коренного подшипника масштабируется по равенству радиуса противовеса Rп. После вставки в поперечный разрез удалите лишние линиирис. 5.
Рис.5
12. Отрисовка картерных лючков.
Для этого в библиотеки копируете картерный лючок, затем масштабируете по высоте лючка h, где h = 1.4D и вставляете таким образом, чтобы зазор между линией движения противовеса и габаритной пружиной картерного лючка составлял от 5 до 10мм рис. 6.
Рис. 6
Теперь все готово для отрисовки линии картера. Соедините узел крепления коренного подшипника, картерного лючка и цилиндровой втулки. Толщина стенок картера равна 0,06*D.
После отрисовки блок-картера скопируйте холодильник, отмасштабируйте его габаритный размер до 1.5*D и установите как можно ближе к выпускной системе так, как показано на (рис. 7).
Рис. 7
В заключении тщательно проверьте поперечный разрез двигателя, удалите лишние линии и проставьте габаритные размеры.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
«Санкт-Петербургский государственный университет водных коммуникаций»