zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Cơ khí - Chế tạo máy

Giáo trình động cơ đốt trong 2 - Chương 7

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Báo xấu

112
lượt xem 31
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

TÍNH TOÁN SỨC BỀN CÁC CHI TIẾT CỦA HỆ THỐNG BÔI TRƠN I. YÊU CẦU TRONG TÍNH TOÁN HỆ THỐNG BÔI TRƠN I.1. Nhiệt độ của dầu bôi trơn Như chúng ta đã biết, ngoài công dụng làm trơn các bề mặt ma sát để giảm tổn thất ma sát trong quá trình động cơ làm việc, dầu bôi trơn còn có một tác dụng khác rất quan trong là làm mát các bề mặt này (đặt biệt là ổ trục). Dầu bôi trơn tải nhiệt lượng do ma sát sinh ra khỏi các bề mặt, nhằm bảo đảm...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình động cơ đốt trong 2 - Chương 7

Chöông 7 – Tính söùc beàn caùc chi tieát cuûa heä thoáng boâi trôn 155
Chöông 7 – Tính söùc beàn caùc chi tieát cuûa heä thoáng boâi trôn Chöông 7 TÍNH TOAÙN SÖÙC BEÀN CAÙC CHI TIEÁT CUÛA HEÄ THOÁNG BOÂI TRÔN I. YEÂU CAÀU TRONG TÍNH TOAÙN HEÄ THOÁNG BOÂI TRÔN I.1. Nhieät ñoä cuûa daàu boâi trôn Nhö chuùng ta ñaõ bieát, ngoaøi coâng duïng laøm trôn caùc beà maët ma saùt ñeå giaûm toån thaát ma saùt trong quaù trình ñoäng cô laøm vieäc, daàu boâi trôn coøn coù moät taùc duïng khaùc raát quan trong laø laøm maùt caùc beà maët naøy (ñaët bieät laø oå truïc). Daàu boâi trôn taûi nhieät löôïng do ma saùt sinh ra khoûi caùc beà maët, nhaèm baûo ñaûm nhieät ñoä laøm vieäc bình thöôøng cho caùc beà maët ma saùt. Trong quaù trình tính toaùn ñeå xaùc ñònh nhieät ñoä cuûa daàu boâi trôn, caàn phaûi ñaûm baûo nhöõng yeâu caàu sau: - Nhieät löôïng cuûa ñoäng cô truyeàn cho daàu boâi trôn phaûi caân baèng vôùi nhieät löôïng do keùt laøm maùt daàu taûn ra ngoaøi. - Cheânh leäch nhieät ñoä cuûa daàu trong keùt laøm maùt thöôøng choïn baèng cheânh leäch nhieät ñoä cuûa daàu khi vaøo vaø khi ra khoûi ñoäng cô. Nhieät ñoä trung bình cuûa daàu boâi trôn trong keùt thöôøng vaøo khoaûng (75  85)oC. Nhieät ñoä trung bình cuûa khoâng khí qua keùt laøm maùt daàu trong ñieàu kieän laøm vieäc naëng coù theå choïn baèng 45oC. I.2. Löu löôïng daàu boâi trôn Löôïng daàu boâi trôn phuï thuoäc vaøo soá oå truïc vaø toång dieän tích ma saùt. Do daàu nhôøn coøn coù nhieäm vuï laøm maùt oå truïc neân coù theå xaùc ñònh löôïng daàu nhôøn qua oå truïc baèng phöông phaùp tính toaùn nhieät cuûa oå tröôït. Sau ñoù toång hôïp laïi ñeå tìm löu löôïng daàu nhôøn caàn cung caáp cho caùc maët ma saùt cuûa ñoäng cô. Maëc khaùc cuõng coù theå tính löu löôïng daàu nhôøn theo phöông phaùp tính caân baèng nhieät ñoäng cô. Vì nhieät löôïng do daàu nhôøn taûi ñi phuï thuoäc raát nhieàu vaøo traïng thaùi nhieät cuûa oå truïc, traïng thaùi nhieät vaø traïng thaùi coâng suaát cuûa ñoäng cô. Theo soá lieäu thöïc nghieäm, ñoái vôùi caùc loaïi ñoäng cô ñoát trong hieän nay, nhieät löôïng do daàu nhôøn ñem ñi Qd thöôøng chieám khoaûng 1,5  2% toång nhieät löôïng do nhieân lieäu chaùy trong xylanh sinh ra. Vì vaäy coù theå xaùc ñònh Qd nhö sau : Q d  (0,015  0,020) Q r , (kcal/h) Nhieät do nhieân lieäu chaùy sinh ra trong moät giôø Qr xaùc ñònh theo phöông trình sau: Qr  632 N e e e – hieäu suaát coù ích cuûa ñoäng cô ñoát trong. Trong ñoù:  e  0, 25  0,35 (0,015  0,020) Qd   632 N e  (30  50) N e Do ñoù: (7-1) (0,25  0,35) Trong nhöõng loaïi ñoäng cô duøng daàu nhôøn laøm maùt ñænh piston, coù theå choïn Qd  (100  110)Ne. 156
Chöông 7 – Tính söùc beàn caùc chi tieát cuûa heä thoáng boâi trôn Töø ñoù coù theå tính löu löôïng caàn thieát cuûa daàu boâi trôn cung caáp cho caùc maët ma saùt: Vd  Qd , (l/h) (7-2) c d t  – maät ñoä daàu nhôøn;   0,85 (kg/l). Trong ñoù: cd – tyû nhieät cuûa daàu nhôøn. cd = 0,5 kcal/kgoC t = 10  15oC Vd = (7  10).Ne Thay (7-1) vaøo (7-2) ta coù: (l/h) Vd = (20  25).Ne Neáu laøm maùt ñænh piston: (l/h) Ñeå ñaûm baûo cung caáp ñuû löôïng daàu noùi treân, bôm daàu thöôøng phaûi cung caáp löu löôïng lôùn gaáp vaøi laàn. Do ñoù, löu löôïng Vb’ cuûa bôm daàu coù theå xaùc ñònh nhö döôùi ñaây: Vb’ = (2  3,5).Vd (l/h) - Ñoái vôùi ñoäng cô xaêng: Vb’ = (14  20).Ne (l/h) - Ñoái vôùi ñoäng cô Diesel: Vb’ = (20  40).Ne (l/h) Trong heä thoáng boâi trôn caùcte khoâ, löu löôïng cuûa caùc bôm huùt (Vhu) thöôøng choïn lôùn hôn löu löôïng cuûa caùc bôm neùn (Vbn): Vhu = (2  2,5).Vbn Neáu xeùt ñeán hieäu suaát cuûa bôm, löu löôïng lyù thuyeát cuûa bôm daàu xaùc ñònh theo coâng thöùc sau: Vb' Vb  b b – hieäu suaát cung caáp cuûa bôm daàu. Trong ñoù: b = 0,7  0,8. - Ñoái vôùi bôm baùnh raêng: Ñoái vôùi bôm phieán tröôït: b = 0,8  0,9. - Caên cöù vaøo caùc thoâng soá kích thöôùc cuûa baùnh raêng bôm daàu, coù theå xaùc ñònh löu löôïng daàu (Vb) theo coâng thöùc sau: Vb  d o hbn b 60.10 6  2m 2 Zbn b 60.10 6 , (l/h) Trong ñoù : do – ñöôøng kính voøng chia (mm). H – chieàu daøy cuûa baùnh raêng (mm). nb – voøng quay cuûa bôm daàu (vg/ph). m – moâñuyn cuûa raêng (mm). Z – soá raêng. 157
Chöông 7 – Tính söùc beàn caùc chi tieát cuûa heä thoáng boâi trôn Vb  0,12Fbn b .10 6 , (l/h) Ñoái vôùi bôm phieán tröôït: F – dieän tích chöùa daàu cuûa bôm (mm2). Trong ñoù: b – chieàu daøi cuûa phieán tröïôt (mm). nb – soá voøng quay cuûa bôm phieán tröôït (vg/ph). II. XAÙC ÑÒNH KÍCH THÖÔÙC VAØ COÂNG SUAÁT DAÃN ÑOÄNG BÔM II.1. Xaùc ñònh kích thöôùc bôm Trong quaù trình thieát keá bôm daàu, kích thöôùc vaø tyû soá truyeàn ñöôïc löïa choïn sao cho kích thöôùc cuûa bôm nhoû goïn nhaát maø vaãn baûo ñaûm ñöôïc löu löôïng caàn thieát vaø toác ñoä quay voøng cuûa cuûa baùnh raêng khoâng vöôït quaù giôùi haïn cho pheùp (thöôøng vaøo khoaûng 6  8m/s). Kích thöôùc cuûa bôm aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán löu löôïng vaø hieäu suaát cuûa bôm (b). Nhöng hieäu suaát cuûa bôm laïi thay ñoåi theo caùc thoâng soá sau: - Khe hôû höôùng kính vaø khe hôû caïnh: khi taêng khe hôû höôùng kính vaø khe hôû caïnh, do hieän töôïng roø daàu töø khoang daàu cao aùp sang khoang daàu thaáp aùp neân laøm giaûm hieäu suaát bôm. Nhieät ñoä cuûa daàu vaøo: khi nhieät ñoä cuûa daàu coøn thaáp (nhoû hôn 60oC), ñoä nhôùt cuûa daàu lôùn - neân khoù ñieàn ñaày khe hôû cuûa caùc baùnh raêng (bôm baùnh raêng). Khi nhieät ñoä daàu taêng leân, laøm ñoä nhôùt cuûa daàu giaûm neân daàu deã roø veà khoang aùp suaát thaáp vaø hieäu suaát bôm giaûm. - Toác ñoä daãn ñoäng bôm: khi toác ñoä thaáp (1200 vg/ph), do aûnh höôûng cuûa roø daàu lôùn nhaát neân hieäu suaát bôm giaûm daàn khi nhieät ñoä taêng. II.2. Coâng suaát daãn ñoäng cuûa bôm Coâng suaát daãn ñoäng bôm daàu coù theå tính theo coâng thöùc sau : Nb  Vb ( p dr  p dv ). 1 1 , (hp) m 27000 m – hieäu suaát cô giôùi cuûa bôm daàu nhôøn. Trong ñoù: Khi xeùt ñeán toån thaát ma saùt vaø toån thaát thuûy ñoäng:m = 0,85  0,90. Vb – löu löôïng lyù thuyeát cua bôm daàu (l/h). pdr vaø pdv – aùp suaát daàu ra vaø aùp suaát daàu vaøo bôm (kG/cm2). III. TÍNH TOAÙN LOÏC DAÀU III.1. Tính toaùn baàu loïc thaám III.1.1. Baàu loïc thaám duøng loõi loïc kim loaïi Tính toaùn khaû naêng loïc cuûa loaïi baàu loïc duøng loõi loïc kim loaïi chuû yeáu laø xaùc ñònh khaû naêng thoâng qua cuûa baàu loïc baèng heä soá tieát dieän thoâng qua ktp. - Heä soá tieát dieän thoâng qua ktp ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc sau:  100(1  ) 360 , %  k tp  s  – khe hôû loïc (mm). Trong ñoù: 158
Chöông 7 – Tính söùc beàn caùc chi tieát cuûa heä thoáng boâi trôn  s – chieàu daøy cuûa phieán loïc (mm). s  – goùc chieám choã cuûa phieán gaït (ñoä). Heä soá tieát dieän thoâng qua cuûa caùc loaïi loïc thaám thöôøng vaøo khoaûng 0,28  0,32. - Tieát dieän thoâng qua Ftp cuûa loõi loïc xaùc ñònh theo o coâng thöùc sau: Ftp   10 2 , Vb (cm2) 6v d d1 d2 Trong ñoù: Vb – löu löôïng cuûa bôm daàu (l/ph) Hình 7.1. Loõi loïc kim loaïi . vd – toác ñoä trung bình cuûa daàu qua loïc (cm/s). Coù theå choïn vd theo baûng 7.1 Baûng 7.1 Toác ñoä trung bình cuûa daàu nhôøn qua loïc Kieåu loïc thaám vd , (cm/s) 2,0  2,5 Loïc löôùi 6  12 Loïc taám, phieán 9  18 Loïc daûi ñònh hình - Dieän tích loïc F cuûa loõi loïc xaùc ñònh theo coâng thöùc sau: Ftp F (cm2) , k tp - Chieàu cao cuûa loõi loïc h E , (cm) d Trong ñoù: d – ñöôøng kính trung bình cuûa loõi loïc (cm). d1  d 2 d 2 III.1.2. Baàu loïc thaám duøng loõi loïc baèng daï, baèng giaáy Tính toaùn loaïi loïc naøy raát khoù vì thöôøng khoâng xaùc ñònh ñöôïc tieát dieän thoâng qua moät caùch chính xaùc. Vì vaäy, khi thieát keá neân tham khaûo kích thöôùc cuûa nhöõng loaïi loïc tinh cuûa ñoäng cô coù coâng suaát töông ñöông. Coù theå caên cöù vaøo toång dung tích coâng taùc cuûa ñoäng cô ñeå löïa choïn sô boä kích thöôùc loõi loïc theo soá lieäu thoáng keâ trong baûng 7.2. Tính kieåm nghieäm khaû naêng loïc cuûa baàu loïc thaám theo coâng thöùc sau ñaây: p V1  CF , (l/ph).  Trong ñoù: V1 – löu löôïng daàu qua loïc (l/ph). F – dieän tích thoâng qua lyù thuyeát tính theo coâng thöùc: F  dh 159
Chöông 7 – Tính söùc beàn caùc chi tieát cuûa heä thoáng boâi trôn p – ñoä cheânh aùp cuûa baàu loïc (cuûa aùp suaát daàu vaøo vaø ra). p  p dv  p dr , (kG/cm2) p  1  1,5 ( kG / cm 2 ) . thöôøng coù theå choïn: – ñoä nhôùt cuûa daàu. C – heä soá löu thoâng, theo soá lieäu thöïc nghieäm: - Ñoái vôùi caùc loaïi loõi loïc baèng haøng len, da, giaáy thaám: C = 0,015. - Ñoái vôùi caùc loaïi loõi loïc baèng haøng sôïi boâng, luïa: C = 0,006. Baûng 7.2 Kích thöôùc loõi loïc Theå tích coâng taùc Ñöôøng kính loõi loïc Chieàu cao loõi loïc Vh (l) d (mm) h (mm) 4 trôû leân 116 204 1,5 – 4 116 126 döôùi 1,5 88 135 III.2. Tính toaùn baàu loïc ly taâm Tính toaùn kieåm nghieäm baàu loïc ly taâm chuû yeáu laø xaùc ñònh soá voøng quay cuûa roto vaø ñöôøng kính cuûa roto. - Phaûn löïc taùc duïng treân ñöôøng taâm loã phun khieán roto quay, xaùc ñònh theo coâng thöùc sau: F (v d  v r )  (v d  v r ) m G 2 2g V  V nR  F    hoaëc: 2g  2f 30  m vaø G – khoái löôïng vaø troïng löôïng daàu nhôøn qua moät loã phun trong moät giaây. Trong ñoù: vd – toác ñoä cuûa tia daàu phun ra khoûi loã phun. vr – toác ñoä voøng cuûa taâm loã phun  – maät ñoä cuûa daàu nhôøn. V – löu löôïng cuûa daàu nhôøn phun qua moät loã phun trong moät giaây. n – soá voøng quay cuûa roto trong moät phuùt. f – dieän tích tieát dieän loã phun R – khoaûng caùch töø taâm loã phun ñeán taâm truïc roto  – heä soá co doøng cuûa daàu nhôøn chaûy qua tieát dieän loã phun. Baûng 7.3 giôùi thieäu heä soá co doøng  vaø heä soá löu löôïng 1 cuûa doøng daàu qua loã phun cuûa boán loaïi loã phun giôùi thieäu treân hình 7.2 160
Chöông 7 – Tính söùc beàn caùc chi tieát cuûa heä thoáng boâi trôn Heä soá  vaø 1 cuûa caùc daïng loã phun Baûng 7.3  1 Heä soá daïng loã phun 1 0,9 0,80 2 1,0 0,83 3 1,0 0,78 4 1,0 0,86 13 o  5,5 1 2 10 10 120o 2 l 2 l o 13 4 10 2 10 3 4 2 13o Hình 7.2. Caùc daïng loã phun thöôøng duøng trong baàu loïc ly taâm. IV. TÍNH KEÙT LAØM MAÙT DAÀU Vieäc tính toaùn keùt laøm maùt daàu boâi trôn laø ta ñi xaùc ñònh caùc thoâng soá cô baûn sau. Nhieät löôïng cuûa ñoäng cô truyeàn cho daàu nhôøn: Q d  c d Vd ( t dr  t dv ) , (kcal/h) Nhieät löôïng naøy caân baèng vôùi nhieät löôïng do keùt laøm maùt daàu taûn ra ngoaøi, vì vaäy: Q d  c d Vk ( t dvk  t drk ) , (kcal/h) Trong ñoù: Vd, Vk – löu löôïng daàu nhôøn tuaàn hoaøn trong ñoäng cô vaø löu löôïng daàu chaûy qua keùt laøm maùt. tdv, tdr – nhieät ñoä daàu vaøo vaø ra khoûi ñoäng cô (oC). tdvk, tdrk – nhieät ñoä daàu vaøo vaø ra khoûi keùt laøm maùt daàu (oC). cd – tyû nhieät cuûa daàu nhôøn (kcal/kgoC).  – maät ñoä daàu nhôøn (kg/l). 161
Chöông 7 – Tính söùc beàn caùc chi tieát cuûa heä thoáng boâi trôn Trong heä thoáng boâi trôn caùcte khoâ, daàu nhôøn ñöôïc laøm maùt lieân tuïc, vì theá Vd = Vk. Dieän tích caûn nhieät caàn thieát cuûa keùt laøm maùt daàu xaùc ñònh theo coâng thöùc sau: Fk  Qd , (m2) K k (t d  t k ) Trong ñoù: Kd – heä soá truyeàn nhieät toång quaùt giöõ daàu nhôøn vaø moâi chaát laøm maùt (kcal/m2hoC) td, tk – nhieät ñoä trung bình cuûa daàu nhôøn trong keùt vaø cuûa moâi chaát laøm maùt (oC). t dvk  t drk t kr  t kv td  tk  ; 2 2 Cheânh leäch nhieät ñoä cuûa daàu trong keùt laøm maùt thöôøng choïn baèng cheânh leäch nhieät ñoä cuûa daàu khi vaøo vaø khi ra khoûi ñoäng cô. Do ñoù, (td – tk) = (tdr – tdv). - Ñoái vôùi ñoäng cô xaêng, thöôøng choïn: t d  t dr  t dv  10  20  C o - Ñoái vôùi ñoäng cô Diesel, thöôøng choïn: t d  t dr  t dv  20  40  C o Nhieät ñoä trung bình cuûa daàu nhôøn trong keùt thöôøng vaøo khoaûng (75  85)oC. Nhieät ñoä trung bình cuûa khoâng khí qua keùt laøm maùt daàu trong ñieàu kieän laøm vieäc naëng coù theå choïn baèng 45oC. Heä soá truyeàn nhieät Kd phuï thuoäc khaù nhieàu nhaân toá truyeàn nhieät. - Ñoái vôùi loaïi keùt laøm maùt daàu duøng kieåu oáng thaúng vaø nhaün. K d  100  300kcal / m 2 h o C - Ñoái vôùi loaïi keùt laøm maùt daàu duøng kieåu oáng taïo doøng daàu chaûy xoaùy. K d  700  1000kcal / m 2 h o C ------------------------ 162

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2428 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.