Ch ng III :TÍNH NGHI M B N CÁC CHI TI T CHÍNHươ Ệ Ề Ế
CH NG IIIƯƠ
TÍNH NGHI M B N CÁC CHI TI T CHÍNHỆ Ề Ế
V i đ bài yêu c u là ki m nghi m b n pistonớ ề ầ ể ệ ề
1.1. Tính nghi m b n đnh piston.ệ ề ỉ
1. Công th c Back:ứ
Công th c Back gi thi t đnh có chi u dày đng đu và đt t do trên ứ ả ế ỉ ề ồ ề ặ ự
g i đố ỡ
hình tr .ụ
Công th c này th ng thích h p v i các lo i đnh b ng c a đng c xăngứ ườ ợ ớ ạ ỉ ằ ủ ộ ơ
và đng c diêzel bu ng cháy xoáy l c và d b .ộ ơ ồ ố ự ị
Sau khi xác đnh kích th c c th , ta tính mômen u n đnh:ị ướ ụ ể ố ỉ
Coi DiD ta có :
(MN.m)
Mômen ch ng u n c a ti t di n ngang đnh:ố ố ủ ế ệ ỉ
Do đó ng su t đnh:ứ ấ ỉ
ng su t cho phép đi v i đnh piston Nhôm h p kim:ứ ấ ố ớ ỉ ợ
- N u đnh có gân tăng b n: ế ỉ ề u = 100 190 (MN/m2)
- N u đnh không có gân tăng b n ế ỉ ề u = 20 25 (MN/m2)
Ta th y ng su t u n đnh piston ta tính n m trong kho ng đnh có gân ấ ứ ấ ố ỉ ằ ả ỉ
tăng b n. Vì v y ta ch n thi t k lo i piston này có gân ch u l c.ề ậ ọ ế ế ạ ị ự
2. Công th c Or lin cho đnh m ng.ứ ơ ỉ ỏ
Vì = 9 < 0,2.120 nên ta s d ng ử ụ công th c Or lin đnh m ng.ứ ơ ỉ ỏ
Công th c Or lin gi thi t đnhứ ơ ả ế ỉ
Piston là m t đĩa tròn b ngàm c ng trong ộ ị ứ
g i t a hình tr ố ự ụ
Công th c này th ng đc dùng đ tính đnh m ng ( có ứ ườ ượ ể ỉ ỏ ≤ 0,2D) và
v i các đnh piston c a đng c điêzen bu ng cháy th ng nh t. ớ ỉ ủ ộ ơ ồ ố ấ
ng su t h ng kính :Ứ ấ ướ
= ( MN/m)
đây:- H s xét đn tính ch t c a ngàm c đnh ; ch n Ở ệ ố ế ấ ủ ố ị ọ
- Chi u dày đnh pittong ; = 9 (mm)δề ỉ
Pz - Áp su t l c khí th ; Pấ ự ể z = 6,7289 (MPa)
r - Kho ng cách t tâm đnh pittong đn mép ngàm c đnh c a đnhả ừ ỉ ế ố ị ủ ỉ
Trong đó: D- Đng kính đnh pittong D =120 (mm)ườ ỉ
s- chi u dày ph n đu pittong .ề ầ ầ
s = (0,05÷0,1).D =0,1.120=12 (mm)
(mm)
ng su t h ng ti p tuy n : Ứ ấ ướ ế ế
( MN/m)
Trong đó:
- H s poát xông (đi v i gang =0,26)ệ ố ố ớ
Ta th y vùng ngàm, ng su t u n có tr s l n nh t do đó ta ch c n ấ ở ứ ấ ố ị ố ớ ấ ỉ ầ
tính ng su t ngàm c đnh :ứ ấ ở ố ị
( MN/m)
V y (MN/mậ2)
1.2. Tính nghi m b n đu piston.ệ ề ầ
Ta có ti t di n nguy hi m nh t là ti t di n I-I, c t qua rãnh xécmăng d u ế ệ ể ấ ế ệ ắ ầ
cu i cùng trên đu piston. Ti t di n này ch u kéo b i l c quán tính âm l n ố ầ ế ệ ị ở ự ớ
nh t do kh i l ng mấ ố ượ I-I c a ph n đu piston sinh ra. Ngoài ra còn ch u nénủ ầ ầ ị
do l c khí th pự ể zmax gây ra.
Ta xác đnh kh i l ng ph n đu piston mị ố ượ ầ ầ I-I và th tích ph n đu piston ể ầ ầ
Vđuầ đ l y thông s tính toán.ể ấ ố
1. ng su t kéo: Ứ ấ
Ta có v i mớI-I là kh i l ng c a đu piston .Nó đc xác đnh b ng cách:ố ượ ủ ầ ượ ị ằ
mI-I = nhom.V
Trong đó : nhom là kh i l ng riêng c a Nhôm. ố ượ ủ nhom = 2700 (Kg/m3)
V th tích c a đu piston.ể ủ ầ
Căn c vào hình d ng t l c a đu piston lo i đng c này ta có th xác ứ ạ ỷ ệ ủ ầ ạ ộ ơ ẻ
đnh nó b ng vi c th c hi n đo 1 đu piston đã đc thi t k trong các ị ằ ệ ự ệ ầ ượ ế ế
đng c , r i l y giá tr bi u di n c a 1 kích th c mà ta đã tính đc ộ ơ ồ ấ ị ể ễ ủ ứơ ượ ở
giá tr th c ta tính đc t l xích. Sau đó chúng ta xác đnh các kích th cị ự ượ ỷ ệ ị ướ
th c còn l i c a đu piston bàng cách l y các k t qu đo đc các kích ự ạ ủ ầ ấ ế ả ượ ở
th c nhân v i t l xích đó.ướ ớ ỷ ệ
Ta có hình v mô ph ng piston:ẽ ỏ
V y ta có : V= Vậ1 – V2 – 4.V3
V i Vớ1 = (m3)
V2= (m3)
V3 = (m3)
V = 0,848.10-3 – 2,837.10-4 – 4.5,44.10-6 = 5,425.10-4 (m3)
V y : mậI-I = nhom.V = 2700. 5,425.10-4 =1,4648 (Kg)
Và FI-I = (m2)
Nh v y ta có: (MN/mư ậ 2)
Ta th y ấk = 1,489 < k = 10 (MN/m2)
3. ng su t nén :Ứ ấ
(MN/m2)
Nh v y đã tho mãn đc ng su t nén cho phép là ư ậ ả ượ ứ ấ n = 25 (MN/m2)
3.1.3 Tính nghi m b n thân piston.ệ ề
1. Áp su t ti p xúc trên thân.ấ ế
Trong đó :
D - Đng kính xy lanh : D = 120 (mm) = 0,12 (m)ườ
hp – Chi u dài thân piston : hềp = 105 (mm) = 0,105 (m)
Nmax – L c ngang l n nh t, có th l p đ th N= f(ự ớ ấ ể ậ ồ ị ) đ xác đnh Nể ị max
ho c l y theo s li u kinh nghi m : Nặ ấ ố ệ ệ max = (0,005-0,006)p20
p20 – H p l c c a l c khí th và l c quán tính 20ợ ự ủ ự ể ự ở o sau ĐCT c a quá ủ
trình cháy và giãn n : pở20 = p20do.P = 220.0,0266 =5,852(MPa)=
5,852.106 (N/m2)
Nmax = 0,0055. 5,852.106= 3,22.104 (N)= 0,0322 (MN)
Nh v y: (MN/mư ậ 2)
2. Áp su t ti p xúc trên b m t ch t :ấ ế ề ặ ố
Trong đó:
Fp : di n tích pittông ệ
=11304.10-6(m2)
dch - Đng kính ngoài c a ch t piston: dườ ủ ố ch = 42 (mm)
lb – chi u dài ti p xúc x a b ch t : lề ế ủ ệ ố 1 = 20 (mm)
V y : (MN/mậ2)
Áp su t ti p cho phép: = (20 ấ ế ÷ 30) (MN/m).
kb < tho mãn.ả
K t lu nế ậ : Theo k t qu c a ki m nghi m và tra b ng ta th y: Khi ế ả ủ ể ệ ả ấ
ch t o pisston ph i ch t o đnh pisston b ng thép và đu pisston b ng ế ạ ả ế ạ ỉ ằ ầ ằ
nhôm m i đm b o.ớ ả ả