Новосибирская Государственная Академия Водного Транспорта
Кафедра Судовые Двигатели Внутреннего Сгорания
Дипломный проект на тему «Модернизация главной судовой энергетической установки буксира–толкача проекта 809А»
Новосибирск 2012
Дипломный проект на тему «Модернизация главной судовой энергетической установки буксира–толкача проекта 809А»
С целью уменьшения удельного эффективного расхода топлива, а также увеличения провозной способности судна, главные двигатели 3Д6 судна прототипа были модернизированы, установкой на них турбокомпрессоров ТКР – 14Н – Б2Б и современной топливной системой Common Rail с электрогидравлическими форсунками. Вследствие чего, был произведён тепловой и динамический расчёт двигателя, в котором были определены основные параметры и построена индикаторная диаграмма.
Также, вследствие того что, данная топливная система отличается отсутствием жесткой связи с коленчатым валом и подача топлива регулируется электроникой была построена диаграмма процесса управления топливоподачей.
В связи с увеличением мощности главных СЭУ, был выполнен расчёт гребного винта. В данном разделе было рассчитано сопротивление воды движению судна, и рассчитан комплекс винт – насадка при заданном диаметре винта, также была произведена проверка дискового отношения винта на прочность и кавитацию.
В технологической части дипломного проекта, был разработан маршрут изготовления корпуса форсунки для новой топливной системы. Для лучшей технологичности процесса изготовления был спроектирован накладной поворотный стол для вертикально – фрезерного станка.
В разделе «Мероприятия по охране окружающей среды на водном транспорте» была произведена установка каталитического нейтрализатора, служащего для снижения выбросов вредных компонентов выхлопных газов, и произведены соответствующие расчеты по предотвращенному ущербу .
Технико–экономическое обоснование предлагаемых мероприятий показало, что экономический эффект в годовом исчислении составляет 3697649 рублей, а сама модернизация окупается за 7 круговых рейсов.
Содержание
1 Введение………………………………………………………………………4
2 Расчет движительного комплекса…………………………………………..7
2.1 Расчет сопротивления воды движению судна………………………..…..7
2.2 Расчет КВН при заданном диаметре винта……………………………...11
2.3 Проверка дискового отношения………………………….………………14
2.4 Расчет и построение гребного винта…………………..………………...16
3 Проверочный расчет дизеля………………………………………………..20
3.1 Тепловой расчет дизеля…………………………………………………..21
3.2 Расчет механического КПД и индикаторной цилиндровой мощности.24
3.3 Расчет сил действующих в кривошипно-шатунном механизме……….25
3.4 Построение индикаторной диаграммы для цикла…………………....... 25
3.5 Динамический расчет дизеля ……………………………………………30
3.6 Расчет на прочность некоторых деталей дизеля ………………………52
4 Выбор и проверочный расчет топливной аппаратуры…………………59
4.1 Выбор топливной аппаратуры …………………………………….........59
4.2 Расчет шатуна…………………………………………………………......61
4.3 Аккумулятор, предохранительный клапан, датчик давления, аварийный ограничитель подачи………………………………………………………….62
4.4 Электрогидравлические форсунки……………………………….…….66
4.5 Управление гидравлическим процессом подачи…….……………….71
4.6 Проверочный расчет топливной аппаратуры …………….…………...76
5 Технология изготовления корпуса форсунки ……………………….…....77
5.1 Выбор типа производства …………………………….………………….77
5.2 Коэффициент использования материала…………………….………….77
5.3 Разработка маршрута технологической части ………………………….79
5.4 Выбор оборудования……………………….. ……………………………79
5.5 Расчет режима резания …………………………………….……………..80
5.6 Проектирование технологической оснастки……………………………81
6 Безопасность жизнедеятельности…………………………………………90
6.1 Обслуживание энергетических установок, вспомогательных меха-низмов и устройств……………………………………………………………95
6.2 Первая помощь пострадавшему при работе с механизмами.…….…….98
7 Мероприятия по охране окружающей среды
на водном транспорте ………………………………………………………110
7.1 Влияние водного транспорта на окружающую среду…………………110
7.2 Источники образования вредных факторов…………………................111
7.3 Нормируемые показатели по предельно допустимым концентрациям веществ в воде и в воздухе………………………………………………….113
7.4 Рекомендации по снижению отрицательного влияния на окружающую среду………………………………………………………………………….114
7.5 Общие требования к судам речного флота……………………...……..115
7.6 Расчет предотвращенного ущерба от выхлопных газов двигателей…116
8 Технико – экономическое обоснование проекта ……………..…………119
8.1 Расчёт провозной способности судна ………………………………….119
8.2 Расчет текущих расходов по содержанию судна в эксплуатацию…...123
8.3 Экономическое обоснование эффективности проектных предложе-ний………………………………………………………………………….....131
Заключение……………………………………………………………….135
Литература……………………………………………………………….138
