Đồ án môn học Kết cấu và tính toán động cơ đốt trong

Chia sẻ: Dophuoc Hiep | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:56

Thêm vào BST

Báo xấu

811
lượt xem 233
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Sau khi được học 2 môn chính của ngành động cơ đốt trong (Nguyên lý động cơ đốt trong, Kết cấu và tính toán động cơ đốt trong ) cùng một số môn cơ sơ khác (sức bền vật liệu, cơ lý thuyết, vật liệu học,... ), sinh viên được giao làm đồ án môn học kết cấu và tính toán động cơ đốt trong. Đây là một phần quan trọng trong nội dung học tập của sinh viên, nhằm tạo điều kiện cho sinh viên tổng hợp, vận dụng các kiến thức đã học để giải quyết một vấn...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đồ án môn học Kết cấu và tính toán động cơ đốt trong

ÂÄÖ AÏN MÄN HOÜC : KC& TTÂCÂT GVHD : TS .Tráön Vàn Nam LÅÌI NOÏI ÂÁÖU Sau khi âæåüc hoüc 2 män chênh cuía ngaình âäüng cå âäút trong (Nguyãn lyï âäüng cå âäút trong, Kãút cáúu vaì tênh toaïn âäüng cå âäút trong ) cuìng mäüt säú män cå så khaïc (sæïc bãön váût liãûu, cå lyï thuyãút, váût liãûu hoüc,... ), sinh viãn âæåüc giao laìm âäö aïn män hoüc kãút cáúu vaì tênh toaïn âäüng cå âäút trong. Âáy laì mäüt pháön quan troüng trong näüi dung hoüc táûp cuía sinh viãn, nhàòm taûo âiãöu kiãûn cho sinh viãn täøng håüp, váûn duûng caïc kiãún thæïc âaî hoüc âãø giaíi quyãút mäüt váún âãö cuû thãø cuía ngaình. Trong âäö aïn naìy, em âæåüc giao nhiãûm vuû tênh toaïn vaì thiãút kãú Nhoïm pistong thanh truyãön . Âáy laì mäüt nhoïm chi tiãút chênh, quan troüng trong âäüng cå âaím baío tiãúp nháûn læûc khê thãø trong buäöng chaïy Trong quaï trçnh thæûc hiãûn âäö aïn, em âaî cäú gàõng tçm toìi, nghiãn cæïu caïc taìi liãûu, laìm viãûc mäüt caïch nghiãm tuïc våïi mong muäún hoaìn thaình âäö aïn täút nháút. Tuy nhiãn, vç baín thán coìn êt kinh nghiãûm cho nãn viãûc hoaìn thaình âäö aïn láön naìy khäng thãø khäng coï thiãúu soït. Cuäúi cuìng, em xin baìy toí loìng biãút ån sáu sàõc âãún caïc tháöy, cä âaî táûn tçnh truyãön âaût laûi nhæîng kiãún thæïc quyï baïu cho em Sinh viãn Lã quang thuáûn SVTH : lã quang thuáûn lÅÏP : 02c4
ÂÄÖ AÏN MÄN HOÜC : KC& TTÂCÂT âäüng cå Baíng Säú liãûu cuía GVHD : TS .Tráön Vàn Nam TÃN THÄNG SÄÚ KYÏ HIÃÛU THÆÏ GIAÏ TRË NGUYÃN Cäng suáút coï êch Ne Kw 56 Tyí säú neïn ε 16.5 Säú voìng quay n voìng/phuït 1700 Âæåìng kênh xilanh D mm 120 Haình trçnh piston S mm 140 Säú xilanh 4 Säú kyì 4 Goïc måí såïm xupaïp i τ âäü 10 naûp Goïc âoïng muäün α1 âäü 46 xupaïp naûp α2 Goïc måí såïm xupaïp α3 âäü 56 thaíi α4 Goïc âoïng muäün âäü 10 xupaïp thaíi Thäúng Loaûi buäön chaïy nháút Kiãøu xupaïp Suáút tiãu hao nhiãn ge g/Kw.h liãûu TÃN THÄNG SÄÚ KYÏ HIÃÛU THÆÏ NGUYÃN GIAÏ TRË Aïp suáút khê naûp Pk MN/m2 0.1
ÂÄÖ AÏN MÄN HOÜC : KC& TTÂCÂT GVHD : TS .Tráön Vàn Nam ÂÄÜNG HOÜC VAÌ ÂÄÜNG LÆÛC HOÜC. 1.1.XÁY DÆÛNG ÂÄÖ THË CÄNG. 1.1.1. Xáy dæûng âæåìng cong aïp suáút trãn âæåìng neïn. Ta coï: phæång trçnh âæåìng neïn âa biãún: p.Vn1 = conts, do âoï nãúu goüi x laì âiãøm báút kyì trãn âæåìng neïn thç [1]: p c .Vcn1 = p nx .Vnx1 n Tæì âoï ruït ra : 1 p nx = p c . n1  Vnx   V    c  Vnx Âàût: i= Vc Khi âoï, aïp suáút taûi âiãøm báút kyì x: pc p nx = [MN/m2] i n1 (1.1) ÅÍ âáy: p c = p a .ε n - aïp suáút cuäúi quaï trçnh neïn. 1 Trong âoï: pa - aïp suáút âáöu quaï trçnh neïn. - Âäüng cå khäng tàng aïp: pa = (0,8 ÷ 0,9)pk Choün: pa = 0,088 Trong âoï: pk- aïp suáút træåïc xuïpaïp naûp Choün pk = p0 = 0,1[MN/m2] Váûy: p a = 0,88.0,1 = 0,088 [MN/m2] ε- tyí säú neïn, ε=16.5 n1- chè säú neïn âa biãún trung bçnh. - Âäüng cå Diesel: n1 = (1,34÷ 1,38). Choün n1 = 1,34 Aïp suáút cuäúi kyì neïn : ⇒ pc = 0,088.16.5 1,34 = 3.8 [MN/m2]. 1.1.2. Xáy dæûng âæåìng cong aïp suáút trãn âæåìng giaîn nåí. Phæång trçnh cuía âæåìng giaîn nåí âa biãún laì [1]: p.V n = const , do 2 âoï nãúu goüi x laì âiãøm báút kyì trãn âæåìng giaîn nåí thç: p z .V zn2 = p gnx .V gnx n2 1 p gnx = p z . n2 Tæì âoï ruït ra:  V gnx    V    z  ÅÍ âáy: SVTH : lã quang thuáûn lÅÏP : 02c4
ÂÄÖ AÏN MÄN HOÜC : KC& TTÂCÂT GVHD : TS .Tráön Vàn Nam pz- aïp suáút cæûc âaûi, pz = 6.4 [MN/m2]. Vz = ρ.Vc Trong âoï: ρ- tyí säú giaîn nåí såïm, ρ = (1,2÷1,7). Choün ρ = 1,5 n2- chè säú giaîn nåí âa biãún. - Âäúi våïi âäüng cå Diesel: n2 = (1,15÷ 1,28). Choün n2 = 1,15 V gnx Ta âàût: =i Vc ρ n2 Suy ra: p gnx = p z . [MN/m2] i n2 (1.2) 1.1.3. Láûp baíng tênh : Tæì cäng thæïc (1.1) vaì (1.2), kãút håüp våïi viãûc choün caïc thãø têchVnx vaì Vgnx, ta tçm âæåüc caïc giaï trë aïp suáút pnx, pgnx. Viãûc tênh caïc giaï trë pnx, pgnx âæåüc thæûc hiãûn trong baíng sau: Baíng 1.1. Caïc âiãøm aïp suáút trãn âæåìng neïn vaì âæåìng giaîn nåí Baíng 1.1. Âæåìng neïn Âæåìng giaîn nåí Vx i in1 1/in1 pc.(1/in1) in2 1/in2 pz. ρn2.(1/in2) Vc 1 1.000 1.00 3.7627 1.000 1.000 1.5Vc 1.5 1.72 0.58081 1.59406 1.59 0.6233 6.4 2Vc 2 2.53 0.39502 1.48775 2.1914 0.45063 4.597 3Vc 3 4.36 0.229 0.86441 3.537 0.2869 2.884 4Vc 4 6.41 0.15604 0.587 4.924 0.203 2.072 5Vc 5 8.64 0.1157 0.43580 6.36525 0.157 1.603 6Vc 6 11.03 0.906 0.34134 7.85 0.127 1.300 7Vc 7 13.57 0.073 0.2764 9.37 0.106 0.088 8Vc 8 16.2 0.06164 0.23215 10.92 0.091 0.934 9Vc 9 19 0.0526 019836 12.51 0.079 0.85 10Vc 10 21.88 0.0457 0.17215 14.12 0.070 0.722 11Vc 11 24.86 0.04203 0.15151 15.76 0.063 0.647 12Vc 12 27.93 0.0358 0.13484 17.42 0.057 0.586 13Vc 13 31.09 0.03216 0.1212 19.100 0.052 0.534 14Vc 14 34.34 0.02912 0.10967 20.79 0.048 0.490 SVTH : lã quang thuáûn lÅÏP : 02c4
ÂÄÖ AÏN MÄN HOÜC : KC& TTÂCÂT GVHD : TS .Tráön Vàn Nam Âæåìng neïn Âæåìng giaîn nåí Vx i in1 1/in1 pc.(1/in1) in2 1/in2 pz. ρn2.(1/in2) 15Vc 15 37.677 0.02655 0.999 22.51 0.044 0.453 16Vc 16 41.07 0.0243 0.0917 24.25 0.041 0.421 16.5Vc 16.5 42.80 0.02337 0.08800 25.12 0.039 0.406 1.1.4. Xaïc âënh caïc âiãøm âàûc biãût vaì hiãûu chènh âäö thë cäng. Veî hãû truûc toüa âäü (V, p) våïi caïc tyí lãû xêch: µv= 0.00931 [lêt/mm] µp= 0.0291[MN/m2.mm]. Xaïc âënh caïc âiãøm âàûc biãût: -Âiãøm r (Vc,pr) ÅÍ âáy: Vc- thãø têch buäöng chaïy: Vh Vc = ε −1 (1.3) Trong âoï: Vh- thãø têch cäng taïc: π .D 2 π .120 2 Vh = .S = .140 = 1583362 [mm3] 4 4 Vh = 1.5834 [l] Khi âoï: 1.5834 Vc = = 0,10215 [l] 16.5 − 1 pr- aïp suáút khê soït, phuû thuäüc vaìo loaûi âäüng cå Täúc âäü trung bçnh cuía piston: S .n 0,140.1700 CM = = = 7.933 [m/s] 30 30 Nhæ váûy âäüng cå âang khaío saït laì âäüng cå täúc âäü cao, do âoï aïp suáút khê soït pr âæåüc xaïc âënh [1]: pr = (1,05÷1,1).p0 Trong âoï: p0- aïp suáút khê tråìi Vç âäüng cå khäng tàng aïp, coï làõp bçnh tiãu ám trãn âæåìng thaíi nãn thay p0 åí trãn bàòng aïp suáút trãn âæåìng thaíi p th,våïi [1]: pth =(1,02÷1,04).p0 Choün: pth = 1,025p0 vaì pr = 1,04pth Váûy: Pr = 1,25.pth = 1,025.0,1=0.10215 [MN/m2]. Váûy: r (0,10215 [l]; 0,112 [MN/m2]) - Âiãøm a (Va,pa) Trong âoï : Va =ε. Vc = 16.5. 0,10215 = 1.68552[l]. SVTH : lã quang thuáûn lÅÏP : 02c4
ÂÄÖ AÏN MÄN HOÜC : KC& TTÂCÂT GVHD : TS .Tráön Vàn Nam ⇒ a (1,68552[l];0,088[MN/m2]) - Âiãøm b (Vb, pb) ÅÍ âáy: Pz pb - aïp suáút cuäúi quaï trçnh giaîn nåí. pb = ; δ n2 pz 6.4 ε ε  n2 1,.15    16.5  ρ     δ= ⇒ pb =  ρ  = 1.5  pb = 0.406 [MN/m2] ⇒ b (1,7415 [l]; 0.406 [MN/m2]). - Âiãøm c (Vc, pc) ⇒ c (0,10215[l]; 3.77 [MN/m2]). - Âiãøm y (Vc, pz) ⇒ y ( 0.10215 [l];6.4[MN/m2]) - Âiãøm z (Vz, pz) Våïi Vz = ρ.Vc = 1,5. 0.10215 = 0.15323 [l]. ⇒ z (0.15323 [l];6.4 [MN/m2]) Näúi caïc âiãøm trung gian cuía âæåìng neïn vaì âæåìng giaîn nåí våïi caïc âiãøm âàûc biãût, seî âæåüc âäö thë cäng lyï thuyãút. Duìng âäö thë Brick xaïc âënh caïc âiãøm : - Phun såïm c’. - Måí såïm (b’), âoïng muäün (r’’) xupaïp thaíi. - Måí såïm (r’), âoïng muäün (a’’) xupaïp naûp. Hiãûu chènh âäö thë cäng : Âäüng cå Diesel láúy aïp suáút cæûc âaûi bàòng pz. Xaïc âënh caïc âiãøm trung gian: - Trãn âoaûn cy láúy âiãøm c’’ våïi c’’c = 1/3 cy. - Trãn âoaûn yz láúy âiãøm z’’ våïi yz’’ = 1/2 yz. - Trãn âoaûn ba láúy âiãøm b’’ våïi bb’’ = 1/2 ba. Näúi caïc âiãøm c’c’’z’’ vaì âæåìng giaîn nåí thaình âæåìng cong liãn tuûc taûi ÂCT vaì ÂCD vaì tiãúp xuïc våïi âæåìng thaíi, ta seî nháûn âæåüc âäö thë cäng âaî hiãûu chènh. SVTH : lã quang thuáûn lÅÏP : 02c4
ÂÄÖ AÏN MÄN HOÜC : KC& TTÂCÂT GVHD : TS .Tráön Vàn Nam Hçnh :1.1 Âäö Thë cäng 1.2.XÁY DÆÛNG ÂÄÖ THË CHUYÃØN VË PISTON BÀÒNG PHÆÅNG PHAÏP ÂÄÖ THË BRICK. Veî voìng troìn tám O, baïn kênh R = S/2 = 140/2 = 70[mm]. Choün tyí lãû xêch: µs = 0,8233[mm/mm]. Giaï trë biãøu diãùn cuía R laì : R 70 R= = = 85 [mm]. µ S 0,8233 Tæì O láúy âoaûn OO’ dëch vãö phêa âiãøm chãút dæåïi mäüt âoaûn : SVTH : lã quang thuáûn lÅÏP : 02c4
ÂÄÖ AÏN MÄN HOÜC : KC& TTÂCÂT GVHD : TS .Tráön Vàn Nam R.λ OO' = 2 ÅÍ âáy: λ- thäng säú kãút cáúu; λ = 0,3. R.λ 70.0,3 ⇒ OO' = = = 10.5 25 [mm]. 2 2 Giaï trë biãøu diãùn laì : R.λ 70.0,3 OO' = = = 12.75 [mm]. 2.µ S 2.0,833 Muäún xaïc âënh chuyãøn vë cuía piston æïng våïi goïc quay truûc khuyíu laì α ta laìm nhæ sau: tæì O’ keí âoaûn O’M song song våïi âæåìng tám maï khuyíu OB nhæ hçnh 1.1. Haû MC thàóng goïc våïi AD. Theo Brick âoaûn AC = x. Tháût váûy, ta coï thãø chæïng minh âiãöu naìy ráút dãù daìng. Tæì hçnh 1.1 ta coï : AC = AO - OC = AO - (CO’ - OO’) = R - MO’.Cosα + R.λ/2 Coi: R.λ MO' ≈ R + 2.Cosα Thay quan hãû trãn vaìo cäng thæïc tênh AC, sau khi chènh lyï ta coï : λ λ AC = R.(1 − Cosα ) + .(1 − Cos 2α )  = R.(1 − Cosα ) + .(1 − Cos 2α )  = x      2   4  α 90 A ÂCT 0 180 α B x x C M α S=2R R (S=Xmax) S=2R O X=f(α) α R.λ/2 O' D ÂCD Hçnh 1.2. Âäö thë Brick 1.3.XÁY DÆÛNG ÂÄÖ THË VÁÛN TÄÚC. Tyí lãû xêch : µv = ω.µs ÅÍ âáy: π .n π .1700 ω- täúc âäü goïc cuía truûc khuyíu, ω = = = 178.02[ rad / s ] 30 30 SVTH : lã quang thuáûn lÅÏP : 02c4
ÂÄÖ AÏN MÄN HOÜC : KC& TTÂCÂT GVHD : TS .Tráön Vàn Nam π .n π .1700 ⇒ µv = .µ S = .0,833 = 146.58 [mm/s.mm] 30 30 Veî næîa voìng troìn tám O coï baïn kênh R1: R 1 = R.ω = 70. 178,02= 12460 [mm/s]. Giaï trë biãøu diãùn cuía R1 laì : R 12460 R1 = 1 = = 85 [mm]. µ v 178,02 Veî voìng troìn tám O coï baïn kênh R2: R.λ.ω 70.0,3.178,02 R2 = = = 1869 [mm/s]. 2 2 Giaï trë biãøu diãùn cuía R2 laì: R 1869 R2 = 2 = = 12,75 [mm]. µ v 178,02 Chia næîa voìng troìn R1 vaì voìng troìn R2 thaình n pháön âaïnh säú 1, 2, 3, ..., n vaì 1’, 2’, 3’, ..., n’ theo chiãöu nhæ hçnh 1.2. (n = 8 ; α =45° ) Tæì caïc âiãøm 0, 1, 2, 3, ... keí caïc âæåìng thàóng goïc våïi AB keí tæì 0, 1’, 2’, 3’, ... taûi caïc âiãøm O, a, b, c, ... Näúi O, a, b, c, ... bàòng âæåìng cong ta âæåüc âæåìng biãøu diãùn trë säú váûn täúc Caïc âoaûn thàóng a1, b2, c3, ... nàòm giæîa âæåìng cong O, a, b, c våïi næîa âæåìng troìn R1 biãøu diãùn trë säú cuía váûn täúc åí caïc goïc α tæång æïng; âiãöu âoï coï thãø chæïng minh dãù daìng. Tæì hçnh1.3, åí mäüt goïc α báút kyì ta coï : bb’ = R2.sin2α vaì b’2 = R1.sinα.  λ  Do âoï : Va = bb'+b'2 = R2 .Sin 2α + R1 .Sinα = R.ω. Sinα + .Sin 2α   2  SVTH : lã quang thuáûn lÅÏP : 02c4
ÂÄÖ AÏN MÄN HOÜC : KC& TTÂCÂT GVHD : TS .Tráön Vàn Nam Hçnh 1.3. Âäö thë xaïc âënh váûn täúc cuía piston vaì chuyãøn vë S. 1.4.XÁY DÆÛNG ÂÄÖ THË GIA TÄÚC THEO PHÆÅNG PHAÏP TÄLÃ. Choün tyí lãû xêch µJ =45.953 [m/s2.mm]. Láúy âoaûn thàóng AB = S = 2R = 140 (mm). S 140 Giaï trë biãøu diãùn laì: AB = = = 170 [mm]. µ S 0,8233 Tênh jmax, jmin [2]: + j max = R.ω .(1 + λ ) = 70.178,02 .(1 + 0,3) = 2884008,156 [mm/s2]. 2 2 + j min = − R.ω 2 .(1 − λ ) = −70.178,02 2.(1 − 0,3) = −1552927 [mm/s2]. Tæì A dæûng âoaûn thàóng AC thãø hiãûn jmax . Giaï trë biãøu diãùn cuía jmax laì: SVTH : lã quang thuáûn lÅÏP : 02c4
ÂÄÖ AÏN MÄN HOÜC : KC& TTÂCÂT GVHD : TS .Tráön Vàn Nam j max 2884008,156 AC = = = 62,7586 [mm]. µj 45,953.1000 Tæì B dæûng âoaûn thàóng BD thãø hiãûn jmin . Giaï trë biãøu diãùn cuía jmin laì: j min − 1552927 BD = = = −17.3 [mm]. Näúi CD càõt AB åí E. µj 45,953.1000 Láúy EF [2]: EF = −3.λ.R.ω 2 = −3.0,3.70.178,02 2 = −1996620 [mm/s2]. Giaï trë biãøu diãùn cuía EF laì : EF 1996620 EF = = = −22.2716 [mm]. µ j 45.953.1000 Näúi CF vaì DF. Phán caïc âoaûn CF vaì DF thaình caïc âoaûn nhoí bàòng nhau ghi caïc säú 1, 2, 3, 4, ... vaì 1’, 2’, 3’, 4’, ... nhæ hçnh 1.4. Näúi 11’, 22’, 33’, v.v... Âæåìng bao cuía caïc âoaûn thàóng naìy biãøu thë quan hãû cuía haìm säú j=f(x). Diãûn têch F1 = F2. C 1 Jmax J=f(s) F1 2 S A 3 E B ÂCT ÂCD Jmin F2 -3R 2 λω 4 Hçnh 1.4. Âäö thë Tälã. F 1' 2' 3' 4' D 1.5. XÁY DÆÛNG ÂÄÖ THË LÆÛC QUAÏN TÊNH Pj, LÆÛC KHÊ THÃØ Pkh, LÆÛC TÄØNG P1. 1.5.1. Âäö thë læûc quaïn tênh Pj. Caïch xáy dæûng hoaìn toaìn giäúng âäö thë gia täúc, ta chè thay caïc giaï trë Jmax, Jmin vaì -3λRω2 bàòng caïc giaï trë Pmax, Pmin, -3λRω2.m. ÅÍ âáy: m- khäúi læåüng chuyãøn âäüng tënh tiãún cuía cå cáúu khuyíu truûc thanh truyãön [2]: m = mnp + m1. Trong âoï: m1- khäúi læåüng táûp trung taûi âáöu nhoí thanh truyãön. m 1 coï thãø xaïc âënh så bäü theo cäng thæïc kinh nghiãûm sau âáy [2]: m1 = (0,275÷ 0,35)mtt Choün m1 = 0,316. mtt = 0,318.3,9 = 1,17 [kg]. mnp- khäúi læåüng nhoïm piston, mnp = 2,5[kg]. SVTH : lã quang thuáûn lÅÏP : 02c4
ÂÄÖ AÏN MÄN HOÜC : KC& TTÂCÂT GVHD : TS .Tráön Vàn Nam ⇒ m = 2,5 + 1,17 = 3,67 [kg]. Læûc quaïn tênh Pjmax : − m. j max Pj max = FP (1.4) ÅÍ âáy: FP- diãûn têch âènh piston. π .D 2 π .120 2 FP = = = 11304 [mm2]. 4 4 2884008.3.67 ⇒ Pj max = = 0.936 [MN/m2]. 11304.1000 Læûc quaïn tênh Pjmin: − m. j min − 3.,67.1552927 Pj min = = = −0.504 [MN/m2]. (1.5) FP 11304.10 3 Tæì A dæûng âoaûn thàóng AC thãø hiãûn (-Pjmax). Giaï trë biãøu diãùn cuía (-Pjmax) laì: Pj max 0,963 AC = = = 32,1701 [mm]. µP 0,02909 Tæì B dæûng âoaûn thàóng BD thãø hiãûn (-Pjmin). Giaï trë biãøu diãùn cuía (-Pjmin) laì: Pj min 0,504 BD = = = −17,32 [mm]. µP 0,02963 Näúi CD càõt AB åí E. Láúy EF [2]: − m.3.λ .R.ω 2 3,67.3.0,3.70.178,02 2 .10 −9 EF = =− −6 = −0,648 [MN/m2]. FP 11304.10 Giaï trë biãøu diãùn cuía EF laì: EF 0,648 EF = = = 22,27 [mm]. µ P 0,02909 Näúi CF vaì DF. Phán caïc âoaûn CF vaì DF thaình caïc âoaûn nhoí bàòng nhau ghi caïc säú 1, 2, 3, 4, ... vaì 1’, 2’, 3’, 4’, ... nhæ hçnh 1.4. Näúi 11’, 22’, 33’, v.v... Âæåìng bao cuía caïc âoaûn thàóng naìy biãøu thë quan hãû cuía haìm säú -Pj=f(s). Diãûn têch F1 = F2. SVTH : lã quang thuáûn lÅÏP : 02c4
ÂÄÖ AÏN MÄN HOÜC : KC& TTÂCÂT GVHD : TS .Tráön Vàn Nam Hçnh 1.5. Âäö thë læûc quaïn tênh. 1.5.2. Âäö thë læûc khê thãø Pkh Kãút håüp âäö thë Brick vaì âäö thë cäng nhæ ta âaî veî åí trãn ta coï caïch veî nhæ sau : Tæì caïc goïc 0, 100, 200, 300, ..., 1800 tæång æïng våïi kyì naûp cuía âäüng cå 1900, 2000, 2100, ..., 3600 tæång æïng våïi kyì neïn cuía âäüng cå 3700, 3800, 3900, ..., 5400 tæång æïng våïi kyì chaïy - giaîn nåí cuía âäüng cå 5500, 5600, 5700, ..., 7200 tæång æïng våïi kyì thaíi cuía âäüng cå trãn âäö thë Brick ta gioïng caïc âoaûn thàóng song song våïi truûc p cuía âäö thë cäng seî càõt âæåìng biãøu diãùn âäö thë cäng tæång æïng caïc kyì naûp, neïn, chaïy - giaîn nåí, thaíi cuía âäüng cå vaì láön læåüt âo caïc giaï trë âæåüc tênh tæì âiãøm càõt âoï âãún âæåìng thàóng song song våïi truûc V vaì coï tung âäü bàòng p0, ta âàût sang bãn phaíi baín veî caïc giaï trë væìa âo ta seî âæåüc caïc âiãøm tæång æïng caïc goïc 00, 100, 200, 300, ..., 7100, 7200 vaì láön læåüt näúi caïc âiãøm âoï ta seî âæåüc âäö thë læûc khê thãø Pkh cáön biãøu diãùn. SVTH : lã quang thuáûn lÅÏP : 02c4
ÂÄÖ AÏN MÄN HOÜC : KC& TTÂCÂT GVHD : TS .Tráön Vàn Nam Ta coï âäö thë khai triãøn Pkt , theo goïc quay truûc khuyíu α P(MN/m2) Pkt Pj Pkt P1 ÂÄ Ö KHAI TRIÃØ THË N c" ÂÄÖ CÄ NG THË µp = 0.02909[MN/m2.mm] µv = 0.0931[lit/mm] c µp = 0.02909[MN/m2.mm] µkt = µ pj= µp1= µp µa = 2[Âäü /mm] P1 Pj c' b' r r' a' a' 10 11 12 13 14 15 1616.5 v 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 Hçnh :1.6 Âäö thë khai triãøn læûc khê thãø theo Brick 1.5.3. Âäö thë læûc taïc duûng lãn chäút piston P1. Læûc taïc duûng lãn chäút piston laì håüp læûc cuía læûc quaïn tênh vaì læûc khê thãø: P1 = Pkh + Pj Tæì âäö thë læûc quaïn tênh vaì læûc khê thãø âaî veî åí trãn, theo nguyãn tàõc cäüng âäö thë ta seî âæåüc âäö thë P1 cáön biãøu diãùn. 1.6. XÁY DÆÛNG ÂÄÖ THË LÆÛC TIÃÚP TUYÃÚN T, LÆÛC PHAÏP TUYÃÚN Z, LÆÛC NGANG N. SVTH : lã quang thuáûn lÅÏP : 02c4
ÂÄÖ AÏN MÄN HOÜC : KC& TTÂCÂT GVHD : TS .Tráön Vàn Nam Caïc cäng thæïc âãø tênh toaïn T, Z, N âæåüc chæïng minh nhæ sau: Pkh N Ptt P1 β l α+β Pk Ptt α Z T O N Ptt Hçnh 1.8 Hãû læûc taïc duûng trãn cå cáúu khuyíu truûc thanh truyãön giao tám. ÅÍ âáy: P1 Ptt p1 = pkh + pJ p1 = P1/Fp pJ = PJ/Fp    Phán p1 thaình hai thaình pháön læûc: p1 = ptt + N Trong âoï: ptt -læûc taïc duûng trãn âæåìng tám thanh truyãön. N- læûc ngang taïc duûng trãn phæång thàóng goïc våïi âæåìng tám xy lanh. Tæì quan hãû læåüng giaïc ta coï thãø xaïc âënh âæåüc trë säú cuía p tt vaì N. 1 ptt = p1 . Cosβ (1.6) N = p1 .tgβ (1. Phán ptt thaình hai phán læûc: læûc tiãúp tuyãún T vaì læûc phaïp tuyãún Z (sau khi âaî dåìi xuäúng tám chäút khuyíu ) ta cuîng coï thãø xaïc âënh trë säú cuía T vaì Z bàòng caïc quan hãû sau: SVTH : lã quang thuáûn lÅÏP : 02c4
ÂÄÖ AÏN MÄN HOÜC : KC& TTÂCÂT GVHD : TS .Tráön Vàn Nam Sin( α + β ) T = ptt .Sin(α + β ) = p1 . Cosβ Cos ( α + β ) (1.8) Z = ptt .Cos ( α + β ) = p1 . Cosβ (1.9) Láûp baíng tênh T, N, Z tæång æïng våïi caïc goïc quay truûc khuyíu α = 0 , 100, 200, ..., 7200 vaì β = arcsin(λ.sinα). 0 Choün tyí lãû xêch µT = µZ =µN =0,02909 [MN/m2.mm], µα = 2 [âäü/mm]. Sæí duûng caïc cäng thæïc (1.7), (1.8), (1.9), ta tênh âæåüc caïc giaï trë T, Z, N æïng våïi caïc goïc α. Baíng 1.2. Giaï trë T, Z, N æïng våïi caïc goïc α Tyí lãû xêch μT = μZ = μN = μN = 0,02909 [MN/m2.mm]. α(âä Sin(α+β)/ Cos Cos(α+β)/ Cos ü) P1(mm) β T(mm) β Z(mm) tgβ N(mm) 0 -31.75 0.0000 000 1.0000 -31.75 0.000 0.00 10 -32.36 0.2164 -7.282 0.9773 -31.58 0.052 -1.69 20 -29.73 0.4227 -13.050 0.9103 -26.89 0.103 -3.07 30 -25.91 0.6091 -16.359 0.8030 -20.47 0.152 -3.93 40 -20.92 0.7675 -16.59 0.6614 -13.38 0.197 -4.11 50 -15.15 0.8915 -13.93 0.4933 -7.01 0.236 -3.58 60 -9.13 0.9769 -9.13 0.3079 -2.44 0.269 -2.46 70 -3.27 1.0224 -3.401 0.1149 -0.22 0.294 -0.96 80 2.88 1.0289 2.991 -0.0765 -0.38 0.309 0.89 90 6.83 1.0000 6.830 -0.2582 -2.15 0.314 2.15 100 10.69 0.9407 9.954 -0.4238 -5.11 0.309 3.31 110 13.68 0.8570 11.480 -0.5691 -8.46 0.294 4.02 120 15.69 0.7551 11.477 -0.6921 -11.50 0.269 4.22 130 16.71 0.6406 10.264 -0.7923 -13.76 0.236 3.95 140 16.97 0.5181 8.353 -0.8707 -15.14 0.197 3.34 150 16.92 0.3909 6.237 -0.9290 -15.94 0.152 2.57 160 16.81 0.2614 4.120 -0.9690 -16.39 0.103 1.73 170 16.73 0.1309 2.046 -0.9924 -16.63 0.052 0.87 180 16.72 0.00 0.000 1.000 -16.72 0.000 0.00 190 16.756 0.23 -2.049 0.976 -16.66 -0.052 -0.87 SVTH : lã quang thuáûn lÅÏP : 02c4
ÂÄÖ AÏN MÄN HOÜC : KC& TTÂCÂT GVHD : TS .Tráön Vàn Nam α(âä Sin(α+β)/ Cos Cos(α+β)/ Cos ü) P1(mm) β T(mm) β Z(mm) tgβ N(mm) 200 16.91 0.44 -4.144 0.904 -16.49 -0.103 -1.74 210 17.34 0.63 -6.392 0.790 -16.33 -0.152 -2.63 220 17.34 0.79 -8.535 0.640 -15.47 -0.197 -3.41 230 17.37 0.92 -10.60 0.462 -14.31 -0.236 -4.10 240 16.71 1.00 -12.22 0.267 -12.25 -0.269 -4.50 250 15.19 1.04 -12.74 0.066 -9.39 -0.294 -4.46 260 12.87 1.04 -11.98 -0.131 -6.15 -0.309 -3.98 270 9.95 1.00 -9.95 -0.314 -3.13 -0.314 -3.13 280 7.34 0.93 -7.62 -0.478 -0.96 -0.309 -2.27 290 3.38 0.84 -3.51 -0.618 0.22 -0.294 -0.99 300 0.41 0.73 -0.41 -0.733 0.11 -0.269 -0.11 310 -0.59 0.61 0.54 -0.824 -0.27 -0.236 0.14 320 2.3 0.49 -1.82 -0.892 1.47 -0.197 -0.45 330 12.77 0.37 -8.06 -0.942 10.09 -0.152 -1.94 340 33.85 0.25 -14.85 -0.975 30.61 -0.103 -3.49 350 64.6 0.12 -14.5 -0.994 63.03 -0.052 -3.37 360 124.04 0.00 0.0 -1.000 124.04 0.000 0.00 370 180.05 -0.12 40.51 -0.994 175.68 0.052 9.39 380 167.23 -0.25 73.40 -0.975 151.25 0.103 17.25 390 102.25 -0.37 64.56 -0.942 80.79 0.152 15.51 400 64.54 -0.49 51.20 -0.892 41.29 0.197 12.68 410 44.56 -0.61 40.89 -0.824 20.58 0.236 10.52 420 34.65 -0.73 34.66 -0.733 9.25 0.269 9.32 430 30.61 -0.84 31.84 -0.618 2.02 0.294 8.99 440 29.78 -0.93 30.92 -0.478 -3.90 0.309 9.21 450 29.04 -1.00 29.04 -0.314 -9.13 0.314 9.13 460 29.46 -1.04 27.52 -0.131 -14.14 0.309 9.14 470 30.14 -1.04 25.29 0.066 -18.63 0.294 8.86 480 30.39 -1.00 22.23 0.267 -22.28 0.269 8.18 490 29.94 -0.92 18.39 0.462 -24.66 0.236 7.07 500 28.87 -0.79 14.19 0.640 -25.73 0.197 5.67 510 27.65 -0.63 10.19 0.790 -26.04 0.152 4.19 SVTH : lã quang thuáûn lÅÏP : 02c4
ÂÄÖ AÏN MÄN HOÜC : KC& TTÂCÂT GVHD : TS .Tráön Vàn Nam α(âä Sin(α+β)/ Cos Cos(α+β)/ Cos ü) P1(mm) β T(mm) β Z(mm) tgβ N(mm) 520 26.71 -0.44 6.54 0.904 -26.04 0.103 2.76 530 24.94 -0.23 3.05 0.976 -24.79 0.052 1.30 540 22.79 0.00 0.00 1.000 -22.19 0.000 0.00 550 19.46 0.23 -2.37 0.976 -19.34 -0.052 -1.02 560 17.86 0.44 -4.37 0.904 -17.41 -0.103 -1.84 570 17.91 0.63 -6.60 0.790 -16.87 -0.152 -2.72 580 17.97 0.79 -8.84 0.640 -16.04 -0.197 -3.53 590 17.72 0.92 -10.85 0.462 -14.60 -0.236 -4.18 600 16.71 1.00 -12.23 0.267 -12.25 -0.269 -4.50 610 14.72 1.04 -12.33 0.066 -9.10 -0.294 -4.33 620 11.74 1.04 -10.91 -0.131 -5.61 -0.309 -3.63 630 7.90 1.00 -7.900 -0.314 -2.48 -0.314 -2.48 640 3.69 0.93 -3.832 -0.478 -0.48 -0.309 -1.14 650 -2.17 0.84 2.257 -0.618 -0.14 -0.294 0.64 660 -28.02 0.73 8.024 -0.733 -2.14 -0.269 2.16 670 -14.04 0.61 12.886 -0.824 -6.49 -0.236 3.32 680 -19.78 0.49 15.692 -0.892 -12.65 -0.197 3.89 690 -24.74 0.37 15.621 -0.942 -19.55 -0.152 3.75 - 700 -28.46 0.25 12.536 -0.975 -25.83 0.0858 2.95 710 -30.94 0.12 6.962 -0.994 -30.19 -0.043 1.61 720 -31.750 0.00 000 -1.000 -31.75 0.00 0.00 Trãn hãû toüa âäü T-α, Z-α, N-α, ta xaïc âënh caïc trë säú T, Z, N åí caïc goïc âäü α = 00, α =100, α = 200, ..., α = 7200. Trë säú cuía T, Z, N nhæ âaî láûp Baíng 1.2 âæåüc tênh theo cäng thæïc âaî chæïng minh åí trãn, ta seî âæåüc caïc âiãøm 0, 1, 2, 3, ..., 72. Duìng âæåìng cong näúi caïc âiãøm áúy laûi, ta coï âäö thë læûc T, Z, N cáön xáy dæûng. SVTH : lã quang thuáûn lÅÏP : 02c4
ÂÄÖ AÏN MÄN HOÜC : KC& TTÂCÂT GVHD : TS .Tráön Vàn Nam MN/m2 Z T Z µT= µZ= µN=µp=0.02909[MN/m2.mm] N µa = 2[Âäümm] / T N 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 α ÂÄÖ T-Z-N THË Hçnh :1.8 Âäö thë T,Z,N 1.7.TÊNH MÄMEN TÄØNG ΣT Thæï tæû laìm viãûc cuía âäüng cå : 1 - 3 -4 - 2. 180.τ 180.4 - Goïc cäng taïc δ ct = = = 180 0 . i 4 180.τ 180.4 Ta tênh ΣT trong 1 chu k yì goïc cäng taïc δ ct = = = 180 0 i 4 + Khi truûc khuyíu cuía xylanh thæï nháút nàòm åí vë trê α 1 = 0 . 0 Thç khuyíu truûc cuía xylanh thæï 2 nàòm åí vë trê α 2 = 180 0 . Khuyíu truûc cuía xylanh thæï 3 nàòm åí vë trê α 3 = 540 . 0 Khuyíu truûc cuía xylanh thæï 4 nàòm åí vë trê α 4 = 360 0 . Tênh mämen täøng ΣT = T1 + T2 + T3 + T4. Tênh giaï trë cuía ∑ Ttb bàòng cäng thæïc: SVTH : lã quang thuáûn lÅÏP : 02c4
ÂÄÖ AÏN MÄN HOÜC : KC& TTÂCÂT GVHD : TS .Tráön Vàn Nam 30.N i .10 3 ∑ Ttb = ( MN / m 2 ). π .R.FP .ϕ .n Ne Trong âoï : N i : cäng suáút chè thë cuía âäüng cå; N i = ηm 56 Våïi η m = (0,7 ÷ 0,95) ; choün η m = 0,8 ⇒ N i = = 70 . 0,8 n: laì säú voìng quay cuía âäüng cå; n = 1700 (v/p). FP : laì diãûn têch âènh piston; FP = 11304.10 −6 (m 2 ) . R: laì baïn kênh quay cuía truûc khuyíu; R = 70(mm) = 70.10 −3 (m) . ϕ : laì hãû säú hiãûu âênh âäö thë cäng; ϕ = (0,92 ÷ 0,97) , choün ϕ = 0,97) . 30.115.10 3 ⇒ ∑ Ttb = −3 −6 = 614278,11( N / m 2 ) . 3,14.72,50.10 .11304.10 .0,97.2250 ∑ Ttb = 614,278.10 −3 ( MN / m 2 ) . Våïi tyí lãû xêch : µ T = µ P = 0,02909( MN / m 2 .mm) ∑ Ttb 614,278.10 −3 ∑ Ttb = = = 20,48(mm) . µT 0,03 ΣT µΣΤ = 0.02909[MN/m2mm] µa = 2[Âäü/mm] ΣΤtb 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 α ĐÄÖ TÄØG T THI N Hçnh :1.9Däö thë täøng T Baíng 1.3 Baíng tênh xáy dæûng âäö thë ΣΤ SVTH : lã quang thuáûn lÅÏP : 02c4