BÀI TẬP LỚN LÝ THUYẾT Ô TÔ VÀ MÁY CÔNG TRÌNH ( XE KHÁCH 9200 KG)

Bài tập môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG - BÀI TẬP MÔN HỌC LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH Sinh viên thực hiện: Trần Minh Tùng Lớp: 10C4B STT: 56 Nhóm: 18 Giáo viên phụ trách môn học: ThS Nguyễn Việt Hải Đà Nẵng - 2013 Sinh viên thực hiện: Trần Minh Tùng – Lớp 10C4B 1 Bài tập môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA ĐÀ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NẴNG NAM KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc -o0o -BÀI TẬP MÔN HỌC LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH Sinh viên: Trần Minh Tùng Nhiệm vụ: Lớp:10C4B Nhóm:18 (56) TÍNH TOÁN SỨC KÉO Ô TÔ 1 Số liệu cho trước: + Loại ô tô: xe khách + Bán kính bánh xe: 0.45[ m] + Công thức bánh xe: 4x2 + Trọng lượng toàn bộ: 9200 [KG] + Vận tốc cực đại: 108 [km/h] + Sức cản lớn nhất của đường ô tô cần khắc phục: 0.40 + Sử dụng động cơ xăng 2 Yêu cầu: 2.1 Các nội dung chính thuyết minh và tính toán: • • • • Tính chọn động cơ và xây dựng đặc tính ngoài của động cơ Xác định số cấp và tỷ số truyền các số trung gian của hộp số Xác định tỷ số truyền của truyền lực chính Xây dựng các đồ thị cân bằng công suất, cân bằng lực, hệ số nhân tố động lực khi đầy tải và khi tải trọng thay đổi, đồ thị gia tốc 2.2 Bản vẽ đồ thị:Vẽ trên giấy khổ A4, đóng tập cùng thuyết minh tính toán, gồm các đồ thị sau: • Đặc tính tốc độ ngoài của động cơ • Cân bằng công suất, • Cân bằng lực, • Hệ số nhân tố động lực khi đầy tải và khi tải trọng thay đổi, • Gia tốc 2.3 Hình thức: Theo "Quy định về hình thức Bài tập và Đồ án của Khoa " Đà Nẵng, ngày 16 tháng 3 năm 2013 Giáo viên phụ trách môn học ThS Nguyễn Việt Hải Sinh viên thực hiện: Trần Minh Tùng – Lớp 10C4B 2 Bài tập môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH MỤC LỤC 1 Giới thiệu chung Bài tập lớn môn học : LÝ THUYẾT Ô TÔ VÀ MÁY CÔNG TRÌNH nhằm mục đích xác đính những thông số cơ bản của động cơ và hệ thống truyền lực để đảm bảo cho ô tô đạt được những yêu cầu đặt ra khi các kỹ sư thiết kế ô tô : -Tốc độ cực đại mà ô tô cần đạt được khi chạy trên đường nằm ngang -Sức cản lớn nhất của đường mà ô tô cần khắc phục Khi tính toán sức kéo của ô tô còn nhằm mục đích xây dựng các đồ thị đặc tính quan trọng như : Đặc tính tốc độ ngoài của động cơ, đồ thị cân bằng công suất, cân bằng lực kéo, hệ số nhân tố động lực học của ô tô khi đầy tải, khi tải trọng thay đổi và đồ thị gia tốc Nhờ đó có thể tiến hành phân tích, đánh giá, so sánh khả năng và chất lượng động lực của ô tô cũng như giải quyết được khả năng kéo của ô tô như : +Tìm vận tốc chuyển động lớn nhất của ô tô trên mỗi đoạn đường , xác định được loại đường mà ô tô có thể hoạt động được ở mỗi tỉ số truyền nào đó khi biết vận tốc chuyển động và tải trọng đặt lên ô tô +Tìm số truyền hợp lý nhất đối với từng loại đường +Xác định khả năng tăng tốc, leo dốc, hoặc kéo móc của ô tô cũng như xác định sức cản lớn nhất mà đường mà ô tô có thể khắc phục ở từng tay số truyền và tải trọng +Xác định mức tiêu hao nhiên liệu của ô tô ở những giá trị và V đã biết Sinh viên thực hiện: Trần Minh Tùng – Lớp 10C4B 3 Bài tập môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH 2 Các thông số chọn Bảng 1 - Các thông số chọn Thông số Đơn vị thường gặp chọn khảo 0,015-0,018 0,015 Trang 54[1] Ns2/m4 0,25-0,4 0,35 Trang 29[1] m2 4,5-6,5 5,5 Trang 29[1] 0,7-0,8 0,7 Trang 22[1] 0,89 Trang 15[1] Hệ số cản lăn f0 Hệ số cản không khí k Khoảng giá trị Giá trị Tài liệu tham Diện tích cản chính diện F Hệ số bám của đường Hiệu suất hệ thống truyền lực chính Công bội qxăng 3 Thông số tính toán 1,5-1,7 1,7 3.1.Phân bố trọng lượng xe Yêu cầu bài toán cần thiết kế xe khách do đó ta phân bố trọng lượng của xe như sau: - Trọng lượng phân bố ra cầu trước: G1=0,3.G - Trọng lượng phân bố lên cầu sau: G2=0,7.G Trang 139 [1] Ta có : G=9200.9,81=90252 (N) Vậy : G1=0,3.90252=27075,6 (N) G2=0,7.90252=63176,4 (N) 3.2 Tính chọn động cơ **Công suất động cơ ứng với tốc độ cực đại Vmax: Vmax=108 km/h =30 (m/s)    V2  2 G f 0  1 + max ÷+ k F Vmax  Vmax   1500      302  1  2 Nv = 90252.0, 015 1 +  ÷+ 0,35.5.30  30 = 131412(W ) 0,89   1500   Nv = 1 ηt Nv=131412W=131,412(KW) Sinh viên thực hiện: Trần Minh Tùng – Lớp 10C4B 4 Bài tập môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH **Công suất yêu cầu của động cơ: N ev = Nv a.λv + b.λ 2 v + c.λ 3v Chọn động cơ theo yêu cầu tận dụng hết công suất động cơ λ = 1 , vì v xe không cần tính năng tăng tốc tốt và xe cũng không chạy ở tốc độ cao để đạt đến vùng suất tiêu hao nhiên liệu nhỏ Vì đây là động cơ xăng nên hệ số phương trình lây-đéc-man là: a=b=c=1 N e max = Nv 131, 412 = = 131, 412( KW ) 2 3 a.λ v + b.λ v − c.λ v 1.1 + 1.12 − 1.13 Chọn công suất động cơ lớn hơn 1,1-1,25 lần công suất yêu cầu của động cơ để bù vào công suất trang bị phụ trên xe: N emax = (1,1 ÷1, 25) N e = 144,55 ÷157, 69( KW ) **Chọn loại động cơ: -Xăng : YC6J210-20 -Công suất cực đại của động cơ : Nemax= 145(kw) -Số vòng quanh của động cơ ở công suất cực đại : nemax= 5600(v/p) 3.3 Tính tỉ số truyền của hệ thống truyền lực 3.3.1 Tỉ số truyền i0 -Tốc độ góc ứng với công suất cực đại: π ne max π 5600 = = 586, 43( rad / s ) 30 30 ω λ R 586, 43.1.0, 45 ⇒ i0 = N V bx = = 8, 7965 Vmax 30 ωN = 3.3.2 Tỉ số truyền thấp ih1 Tính theo điều kiện kéo -Hệ số tổn thất cho trang bị phụ trên xe : η p ηp = N eV max 131, 412 = = 0,906 N e max 145 MN = N e max 1000 145.1000 = = 247, 259( N m) ωN 586, 43 ωM = b 1 ωN = 586, 43 = 293, 215( rad / s) 2c 2 Sinh viên thực hiện: Trần Minh Tùng – Lớp 10C4B 5 Bài tập môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH Vậy : mômen cực đại của động cơ  ω = M N  a + b  M   ωN  M e max ⇒ ih1 = = 2   ωM   ÷− c  ÷   ωN    G.ψ max Rbx M e max i0 η p η t 90252 0, 4.0, 45 = 7.41 309, 07.8, 7965.0,906.0,89 Kiểm tra lại theo điều kiện bám ih1 ≤ Gϕ ϕ Rbx M e max i0 ηt η p Mà Gϕ =G.0,7=90252.0,7=63176,4 ( trọng lượng cầu chủ động ) 63176,4 0, 7.0, 45 = 9, 078 309, 07.8, 7965.0,89.0,906 ih1 ≤ Tỉ số truyền đảm bảo điều kiện bám 3.3.3 Tính số cấp hộp số n Xe khách là dòng xe thương mại thường chạy đường dài và hoạt động chủ yếu ở tốc độ cao nên hộp số thiết kế theo quy luật cấp số điều hòa n= ln(ih1 ) + 1 ; với lnih1: logarit theo cơ số tự nhiên (e) của tỉ số truyền ln(q ) thấp nhất lnq : logarit theo cơ số tự nhiên (e) của 2 số truyền liên tiếp qxăng=1,5-1,7 chọn q=1,7 ⇒n= ln7, 41 + 1 = 4, 77 ln1, 7 Chọn n* =5 để thỏa mãn tính công nghệ chế tạo hộp số 1 1 a =  − ÷/(n − 1)  in i1  Cấp số cuối cùng trong hộp số truyền thẳng nên tỷ số truyền in=1 1  1 a= − ÷/(5 − 1) = 0, 2163  1 7, 41  Sinh viên thực hiện: Trần Minh Tùng – Lớp 10C4B 6 Bài tập môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH -Tính các tay số truyền trung gian Tính các cấp số trung gian: ( n − 1) ih1 ( n − k ) + ( k − 1) ih1 ih 2 = ih1=7,41 ih 2 = ( 5 − 1) 7, 41 = 2,85 ( 5 − 2 ) + ( 2 − 1) 7, 41 ih 3 = ( 5 − 1) 7, 41 = 1,762 ( 5 − 3) + ( 3 − 1) 7, 41 ih 4 = ( 5 − 1) 7, 41 = 1, 276 ( 5 − 4 ) + ( 4 − 1) 7, 41 ih 5 = ( 5 − 1) 7, 41 = 1 ( 5 − 5) + ( 5 − 1) 7, 41 4 Bảng các giá trị tính toán và đồ thị 4.1 Bảng các giá trị tính toán Bảng 2 – Đặc tính ngoài của động cơ λv 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 ωe 58.64301333 117.2860267 175.92904 234.5720533 293.2150667 351.85808 410.5010933 469.1441067 527.78712 586.4301333 Me 269.5120715 286.8201861 299.1831252 306.6008886 309.0734764 306.6008886 299.1831252 286.8201861 269.5120715 247.2587812 Ne 15.805 33.64 52.635 71.92 90.625 107.88 122.815 134.56 142.245 145 Sinh viên thực hiện: Trần Minh Tùng – Lớp 10C4B 7 Bài tập môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH Bảng 3- công suất λv 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 ih1 v1 0.405 0.810 1.215 1.620 2.025 2.430 2.835 3.240 3.645 4.050 Pk1 31479.898 33501.542 34945.574 35811.994 36100.800 35811.994 34945.574 33501.542 31479.898 28880.640 Nk1 12748.252 27133.894 42455.188 58010.394 73097.775 87015.591 99062.105 108535.576 114734.268 116956.440 v2 1.054 2.107 3.161 4.215 5.269 6.322 7.376 8.430 9.484 10.537 ih2 Pk2 12098.288 12875.242 13430.210 13763.190 13874.183 13763.190 13430.210 12875.242 12098.288 11099.347 Nk2 12748.252 27133.894 42455.188 58010.394 73097.775 87015.591 99062.105 108535.576 114734.268 116956.440 Sinh viên thực hiện: Trần Minh Tùng – Lớp 10C4B v3 1.702 3.405 5.107 6.810 8.512 10.215 11.917 13.620 15.322 17.025 ih3 Pk3 7488.037 7968.920 8312.408 8518.501 8587.199 8518.501 8312.408 7968.920 7488.037 6869.759 Nk3 12748.252 27133.894 42455.188 58010.394 73097.775 87015.591 99062.105 108535.576 114734.268 116956.440 8 Bài tập môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH v4 2.351 4.702 7.054 9.405 11.756 14.107 16.459 18.810 21.161 23.512 ih4 Pk4 5421.924 5770.121 6018.833 6168.061 6217.803 6168.061 6018.833 5770.121 5421.924 4974.243 ih5 Nk4 12748.252 27133.894 42455.188 58010.394 73097.775 87015.591 99062.105 108535.576 114734.268 116956.440 v5 3.000 6.000 9.000 12.000 15.000 18.000 21.000 24.000 27.000 30.000 Pk5 4249.417 4522.316 4717.243 4834.200 4873.185 4834.200 4717.243 4522.316 4249.417 3898.548 Nk5 12748.252 27133.894 42455.188 58010.394 73097.775 87015.591 99062.105 108535.576 114734.268 116956.440 Pf 1361.903 1386.271 1426.884 1483.743 1556.847 1646.196 1751.791 1873.632 2011.717 2166.048 Đường cản số 6 Pw Pf+Pw Nf+Nw 17.325 1379.228 4137.683 69.300 1455.571 8733.424 155.925 1582.809 14245.282 277.200 1760.943 21131.315 433.125 1989.972 29849.580 623.700 2269.896 40858.137 848.925 2600.716 54615.043 1108.800 2982.432 71578.356 1403.325 3415.042 92206.136 1732.500 3898.548 116956.440 Bảng 4 – Hệ số nhân tố động lực Sinh viên thực hiện: Trần Minh Tùng – Lớp 10C4B 9 Bài tập môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH λv ih1 ih2 Sinh viên thực hiện: Trần Minh Tùng – Lớp 10C4B 10 Bài tập môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 V1 0.405 0.810 1.215 1.620 2.025 2.430 2.835 3.240 3.645 4.00 Pk1 31479.898 33501.542 34945.574 35811.994 36100.800 35811.994 34945.574 33501.542 31479.898 28880.640 Pw1 0.316 1.263 2.841 5.051 7.892 11.365 15.469 20.204 25.571 31.569 D1 0.349 0.371 0.387 0.397 0.400 0.397 0.387 0.371 0.349 0.320 V2 1.054 2.107 3.161 4.215 5.269 6.322 7.376 8.430 9.484 10.537 ih3 V3 1.702 3.405 5.107 6.810 8.512 10.215 11.917 13.620 15.322 17.025 Pk3 7488.037 7968.920 8312.408 8518.501 8587.199 8518.501 8312.408 7968.920 7488.037 6869.759 Pk2 12098.288 12875.242 13430.210 13763.190 13874.183 13763.190 13430.210 12875.242 12098.288 11099.347 Pw2 2.137 8.550 19.237 34.198 53.435 76.946 104.732 136.793 173.129 213.739 ih4 Pw3 5.580 22.318 50.216 89.272 139.488 200.862 273.396 357.089 451.940 557.951 D3 0.083 0.088 0.092 0.093 0.094 0.092 0.089 0.084 0.078 0.070 V4 2.351 4.702 7.054 9.405 11.756 14.107 16.459 18.810 21.161 23.512 Pk4 5421.924 5770.121 6018.833 6168.061 6217.803 6168.061 6018.833 5770.121 5421.924 4974.243 D2 0.134 0.143 0.149 0.152 0.153 0.152 0.148 0.141 0.132 0.121 ih5 Pw4 10.642 42.568 95.778 170.273 266.051 383.114 521.460 681.091 862.006 1064.205 D4 0.060 0.063 0.065 0.066 0.065 0.064 0.061 0.056 0.051 0.043 V5 3.000 6.000 9.000 12.000 15.000 18.000 21.000 24.000 27.000 30.000 Pk5 4249.417 4522.316 4717.243 4834.200 4873.185 4834.200 4717.243 4522.316 4249.417 3898.548 Pw5 17.325 69.300 155.925 277.200 433.125 623.700 848.925 1108.800 1403.325 1732.500 D5 0.047 0.049 0.051 0.050 0.049 0.047 0.043 0.038 0.032 0.024 Bảng 5 – Gia tốc Sinh viên thực hiện: Trần Minh Tùng – Lớp 10C4B 11 Bài tập môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH λv 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 δ h1 ih1 V1 0.405 0.810 1.215 1.620 2.025 2.430 2.835 3.240 3.645 4.050 ih 4 f1 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 D1 0.349 0.371 0.387 0.397 0.400 0.397 0.387 0.371 0.349 0.320 δ h4 ih2 J1 0.863 0.921 0.962 0.987 0.995 0.987 0.962 0.920 0.862 0.787 V2 1.054 2.107 3.161 4.215 5.269 6.322 7.376 8.430 9.484 10.537 δ h2 f2 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.016 0.016 0.016 0.016 D2 0.134 0.143 0.149 0.152 0.153 0.152 0.148 0.141 0.132 0.121 ih 5 ih3 J2 0.802 0.860 0.900 0.923 0.929 0.918 0.891 0.846 0.784 0.704 V3 1.702 3.405 5.107 6.810 8.512 10.215 11.917 13.620 15.322 17.025 f3 0.015 0.015 0.015 0.015 0.016 0.016 0.016 0.017 0.017 0.018 δ h3 D3 0.083 0.088 0.092 0.093 0.094 0.092 0.089 0.084 0.078 0.070 J3 0.552 0.594 0.621 0.634 0.634 0.620 0.591 0.549 0.493 0.424 δ h5 Sinh viên thực hiện: Trần Minh Tùng – Lớp 10C4B 12 Bài tập môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH V4 2.351 4.702 7.054 9.405 11.756 14.107 16.459 18.810 21.161 23.512 f4 0.015 0.015 0.015 0.016 0.016 0.017 0.018 0.019 0.019 0.021 D4 0.060 0.063 0.066 0.066 0.066 0.064 0.061 0.056 0.051 0.043 J4 0.389 0.418 0.435 0.438 0.430 0.408 0.375 0.328 0.269 0.198 V5 3.000 6.000 9.000 12.000 15.000 18.000 21.000 24.000 27.000 30.000 f5 0.015 0.015 0.016 0.016 0.017 0.018 0.019 0.021 0.022 0.024 D5 0.047 0.049 0.051 0.050 0.049 0.047 0.043 0.038 0.032 0.024 J5 0.284 0.303 0.310 0.304 0.285 0.253 0.209 0.152 0.082 0.000 4.2 Đồ thị Sinh viên thực hiện: Trần Minh Tùng – Lớp 10C4B 13 Bài tập môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH Sinh viên thực hiện: Trần Minh Tùng – Lớp 10C4B 14 Bài tập môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH Sinh viên thực hiện: Trần Minh Tùng – Lớp 10C4B 15 Bài tập môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH Sinh viên thực hiện: Trần Minh Tùng – Lớp 10C4B 16 Bài tập môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH Sinh viên thực hiện: Trần Minh Tùng – Lớp 10C4B 17 Bài tập môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH Sinh viên thực hiện: Trần Minh Tùng – Lớp 10C4B 18 Bài tập môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH Sinh viên thực hiện: Trần Minh Tùng – Lớp 10C4B 19 Bài tập môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH [Thực hiện vẽ các đồ thị theo chiều nằm ngang, mỗi trang 1 đồ thị] Sinh viên thực hiện: Trần Minh Tùng – Lớp 10C4B 20 Bài tập môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Thái Phạm Minh, Nguyễn Văn Tài, và Lê Thị Vàng “Lý Thuyết Ô Tô Máy Kéo” Hà Nội: NXB Khoa học kỹ thuật; 1996 [2] Nguyễn Minh Đường, Nguyễn Xuân Tài, Nguyễn Văn Tài, và Trần Khang “Lý Thuyết Ô Tô Máy Kéo” Hà Nội: Đại học Bách Khoa; 1971 Sinh viên thực hiện: Trần Minh Tùng – Lớp 10C4B 21 ... TẬP MÔN HỌC LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH Sinh viên: Trần Minh Tùng Nhiệm vụ: Lớp:10C4B Nhóm:18 (5 6) TÍNH TỐN SỨC KÉO Ô TÔ Số liệu cho trước: + Loại ô tơ: xe khách + Bán kính bánh xe: 0.45[ m]... a.λv + b.λ v + c.λ 3v Chọn ? ?ô? ?ng theo yêu cầu tận dụng hết công suất ? ?ô? ?ng λ = , vì v xe không cần tính tăng tô? ?c tô? ?t và xe cũng không chạy ở tô? ?c ? ?ô? ? cao để đạt đến vùng suất... Ơ TƠ & MÁY CƠNG TRÌNH MỤC LỤC Giới thiệu chung Bài tập lớn môn học : LÝ THUYẾT Ơ TƠ VÀ MÁY CƠNG TRÌNH nhằm mục đích xác đính thơng số động hệ thống truyền lực để đảm bảo cho ô tô đạt yêu cầu đặt