THIÊT KÊ MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

Thiết kế môn học Động đốt Giáo viên HD LÊ HOAI ĐƯC Đề 20 :vẽ ống lót xilanh tính bền ống lót Kiểu động CLASSIC 2000 DSZ Đờng kính xi lanh (mm) D 84mm Hành trình píton (mm) S 90mm Số xy lanh i Công suất Ne mã lực Tỷ số nén 21 Số vòng quay n 4200 vòng/phút Suất tiêu hao nhiên liệu ge(g/ml.h) - g/ml.h Xúppáp nạp mở sớm 150 Xúppáp nạp đóng muộn 460 Xúppáp thải mở sớm 520 Xúppáp thải đóng muộn 180 Góc phun sớm nhiên liệu s 190 áp suất cuối hành trình nạp pa 0,92 KG/cm2 áp suất khí sót pr 1,14 KG/cm2 âp suất cuối hành trình nén pc 54,86 KG/cm2 âp suất cuối hành trinh cháy pz 84,8 KG/cm2 áp suất cuối hành trình dãn nở pb 3,2 KG/cm2 Khối lợng nhóm piston Mnp 1,2 kg Khối lơng nhóm truyền Mtt 1,48 kg Nôi dung thuyết minh: Phần I tính toán động học Sinh viên : Hoàng Anh Thu Lớp : TĐHTKCK_K44 Thiết kế môn học Động đốt Giáo viên HD LÊ HOAI ĐƯC I-1.Công thức tính độ dịch chuyển Piston: Sp = Sp1 + Sp2 = R.(1- Cos) + (1- Cos2)]; với: Sp1 = R.(1- Cos); Sp2 = R Chọn =4 ;R= (1- Cos2); hay Sp = f1() S = 45(m m) Ta có bảng số liệu sau: 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 cos 1.00 0.98 0.94 0.87 0.77 0.64 0.50 0.34 0.17 0.00 -0.17 -0.34 -0.50 -0.64 -0.77 -0.87 -0.94 -0.98 -1.00 -0.98 -0.94 -0.87 -0.77 -0.64 -0.50 -0.34 -0.17 0.00 0.17 0.34 0.50 0.64 0.77 0.87 0.94 0.98 1.00 cos2 1.00 0.94 0.77 0.50 0.17 -0.17 -0.50 -0.77 -0.94 -1.00 -0.94 -0.77 -0.50 -0.17 0.17 0.50 0.77 0.94 1.00 0.94 0.77 0.50 0.17 -0.17 -0.50 -0.77 -0.94 -1.00 -0.94 -0.77 -0.50 -0.17 0.17 0.50 0.77 0.94 1.00 Sinh viên : Hoàng Anh Thu S1 0.00 0.68 2.71 6.03 10.53 16.07 22.50 29.61 37.19 45.00 52.81 60.39 67.50 73.93 79.47 83.97 87.29 89.32 90.00 89.32 87.29 83.97 79.47 73.93 67.50 60.39 52.81 45.00 37.19 29.61 22.50 16.07 10.53 6.03 2.71 0.68 0.00 S2 0.00 2.71 10.53 22.50 37.19 52.81 67.50 79.47 87.29 90.00 87.29 79.47 67.50 52.81 37.19 22.50 10.53 2.71 0.00 2.71 10.53 22.50 37.19 52.81 67.50 79.47 87.29 90.00 87.29 79.47 67.50 52.81 37.19 22.50 10.53 2.71 0.00 S 0.00 3.40 13.24 28.53 47.71 68.89 90.00 109.08 124.47 135.00 140.10 139.86 135.00 126.74 116.66 106.47 97.81 92.03 90.00 92.03 97.81 106.47 116.66 126.74 135.00 139.86 140.10 135.00 124.47 109.08 90.00 68.89 47.71 28.53 13.24 3.40 0.00 Lớp : TĐHTKCK_K44 Thiết kế môn học Động đốt Giáo viên HD LÊ HOAI ĐƯC - Trình bày cách vẽ đồ thị: S = 1() phơng pháp đồ thị, phơng pháp dùng đờng - Vẽ đờng tròn tâm O bán kính R bán quay trục khuỷu - Từ O lấy đoạn OO phía đểm chết dới: OO = tròn Bơ R. Từ O kẻ đờng thẳng song song với tâm má khuỷu cắt vòng tròn tâm O M.Hạ MC thẳng góc với AO ta có: AC = x hay AC = S Vậy ứng với giá trị góc ta có độ dịch chuyển Piston 90 135 180 225 270 315 360 x 45 R o o' Đồ thị Bơrich I-2 Công thức tính vận tốc Piston : Vp = Vp1+Vp2 = R..[Sin + Vp2 = Sin 2] ; với Vp1 = R..Sin ; R..Sin2 hay V = f2() a) Trình bày cách vẽ đồ thị: V = f2( ) phơng pháp hình học = = 439.82(rad/s) Với n = 4200 (v/p) Vẽ vòng tròn tâm O có bán kính R2 = R. = 45 439.82= 2474(m m) 2.4 đồng tâm với đờng tròn có bán kính R1 = R. = 45.439.82=19791 (m m) Vẽ hai đờng tròn nh hình vẽ: Chia vòng tròn R1 vòng tròn R2 thành phần đánh số 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, theo chiều nh hình vẽ: Sinh viên : Hoàng Anh Thu Lớp : TĐHTKCK_K44 Thiết kế môn học Động đốt Giáo viên HD LÊ HOAI ĐƯC Từ điểm 0, 2, 3, 4, 5, 6, 7, Kẻ đờng thẳng góc với AB cắt đờng thẳng song song với AB , kẻ từ o ,1, 2, .tại điểm O,a,b,c, đờng cong ta đợc đờng biểu diễn tốc độ a c A 2' R2 b' B 4' 7' V R 6' Giải tốc độ đồ thị b) Vẽ đồ thị V = f2( ) phơng pháp giải tích -Dựa vào bảng số liệu sau: 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 sin 0.00 0.17 0.34 0.50 0.64 0.77 0.87 0.94 0.98 1.00 0.98 0.94 0.87 0.77 0.64 0.50 0.34 0.17 0.00 -0.17 -0.34 -0.50 -0.64 -0.77 -0.87 -0.94 -0.98 sin2 0.00 0.34 0.64 0.87 0.98 0.98 0.87 0.64 0.34 0.00 -0.34 -0.64 -0.87 -0.98 -0.98 -0.87 -0.64 -0.34 0.00 0.34 0.64 0.87 0.98 0.98 0.87 0.64 0.34 Sinh viên : Hoàng Anh Thu v1 0.00 3436.83 6769.23 9895.95 12721.99 15161.48 17140.29 18598.30 19491.22 19791.90 19491.22 18598.30 17140.29 15161.48 12721.99 9895.95 6769.23 3436.83 0.00 -3436.83 -6769.23 -9895.95 -12721.99 -15161.48 -17140.29 -18598.30 -19491.22 v2 0.00 6769.23 12721.99 17140.29 19491.22 19491.22 17140.29 12721.99 6769.23 0.00 -6769.23 -12721.99 -17140.29 -19491.22 -19491.22 -17140.29 -12721.99 -6769.23 0.00 6769.23 12721.99 17140.29 19491.22 19491.22 17140.29 12721.99 6769.23 v 0.00 10206.06 19491.22 27036.24 32213.20 34652.69 34280.58 31320.29 26260.45 19791.90 12721.99 5876.31 0.00 -4329.74 -6769.23 -7244.34 -5952.76 -3332.40 0.00 3332.40 5952.76 7244.34 6769.23 4329.74 0.00 -5876.31 -12721.99 Lớp : TĐHTKCK_K44 Thiết kế môn học Động đốt 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 -1.00 -0.98 -0.94 -0.87 -0.77 -0.64 -0.50 -0.34 -0.17 0.00 0.00 -0.34 -0.64 -0.87 -0.98 -0.98 -0.87 -0.64 -0.34 0.00 -19791.90 -19491.22 -18598.30 -17140.29 -15161.48 -12721.99 -9895.95 -6769.23 -3436.83 0.00 Giáo viên HD LÊ HOAI ĐƯC 0.00 -6769.23 -12721.99 -17140.29 -19491.22 -19491.22 -17140.29 -12721.99 -6769.23 0.00 -19791.90 -26260.45 -31320.29 -34280.58 -34652.69 -32213.20 -27036.24 -19491.22 -10206.06 0.00 I.3 công thức tính gia tốc píston a) Vẽ đồ thị gia tốc phơng pháp giải tích jp = jp1 + jp2 = R.2.(cos+.cos2) với : jp1 = R.2.cos ; jp2 = R.2.cos hay j = f3(); I 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 cos 1.00 0.98 0.94 0.87 0.77 0.64 0.50 0.34 0.17 0.00 -0.17 -0.34 -0.50 -0.64 -0.77 -0.87 -0.94 -0.98 -1.00 -0.98 -0.94 -0.87 -0.77 -0.64 -0.50 -0.34 -0.17 0.00 0.17 cos2 1.00 0.94 0.77 0.50 0.17 -0.17 -0.50 -0.77 -0.94 -1.00 -0.94 -0.77 -0.50 -0.17 0.17 0.50 0.77 0.94 1.00 0.94 0.77 0.50 0.17 -0.17 -0.50 -0.77 -0.94 -1.00 -0.94 Sinh viên : Hoàng Anh Thu J1 8704.873 8572.627 8179.905 7538.642 6668.320 5595.385 4352.437 2977.242 1511.585 0.000 -1511.585 -2977.242 -4352.437 -5595.385 -6668.320 -7538.642 -8179.905 -8572.627 -8704.873 -8572.627 -8179.905 -7538.642 -6668.320 -5595.385 -4352.437 -2977.242 -1511.585 0.000 1511.585 J2 2168.111 2037.358 1660.87 1084.056 376.4886 -376.489 -1084.06 -1660.87 -2037.36 -2168.11 -2037.36 -1660.87 -1084.06 -376.489 376.4886 1084.056 1660.87 2037.358 2168.111 2037.358 1660.87 1084.056 376.4886 -376.489 -1084.06 -1660.87 -2037.36 -2168.11 -2037.36 J 10872.98 10609.99 9840.775 8622.697 7044.809 5218.896 3268.381 1316.372 -525.773 -2168.11 -3548.94 -4638.11 -5436.49 -5971.87 -6291.83 -6454.59 -6519.04 -6535.27 -6536.76 -6535.27 -6519.04 -6454.59 -6291.83 -5971.87 -5436.49 -4638.11 -3548.94 -2168.11 -525.773 Lớp : TĐHTKCK_K44 Thiết kế môn học Động đốt 290 300 310 320 330 340 350 360 0.34 0.50 0.64 0.77 0.87 0.94 0.98 1.00 -0.77 -0.50 -0.17 0.17 0.50 0.77 0.94 1.00 2977.242 4352.437 5595.385 6668.320 7538.642 8179.905 8572.627 8704.873 Giáo viên HD LÊ HOAI ĐƯC -1660.87 -1084.06 -376.489 376.4886 1084.056 1660.87 2037.358 2168.111 1316.372 3268.381 5218.896 7044.809 8622.697 9840.775 10609.99 10872.98 b) Vẽ đồ thị gia tốc phơng pháp tôlê Jp = R.2.(cos + cos2) Trong đó: Jp : gia tốc pittong ĐCD ĐCT Lấy đoạn thẳng AB =S=2R Từ A dựng đoạn thẳng AC = Jmax= R.2.(1 + ) Từ B dựng đoạn thẳng BD = Jmin= R.2.(1 - ) Đồ thị biểu diễn gia tốc Nối CD cắt AB E Lấy EF= - 3.R.2 Nối CF DF ,phân đoạn CF DF thành đoạn nhỏ nhau,đánh số từ 1,2,3,4và 1,2,3,4,nh hinh vẽ Nối 11,22,33 Đờng bao đoạn thẳng biểu thị quan hệ hàm số J =f3() Phần II tính toán động lực học 1/ Khái quát: Khi động việc, cấu trục khuỷu - truyền (CCTKTT) nói riêng động nói chung chịu tác dụngcủa lực nh lực khí thể, lực quán tính, trọng lực lực ma sát tính toán động lực học, ta xét lực có giá trị lớn lực khí thể lực quán tính Mục đích việc tính toán động lực học xác định lực hợp lực hai loại lực tác dụng lên CCTKTT mô men chúng sinh để làm sở cho việc tính toán cân động cơ, tính toán sức bền chi tiết, nghiên cứu trạng thái mài mòn tính toán dao động xoắn hệ trục khuỷu Việc khảo sát động lực học đợc dựa phơng pháp quan điểm học lý thuyết Các lực mô men tính toán động lực học đợc biểu diễn dới dạng hàm số Sinh viên : Hoàng Anh Thu Lớp : TĐHTKCK_K44 Thiết kế môn học Động đốt Giáo viên HD LÊ HOAI ĐƯC góc quay trục khuỷu quy ớc pittong điểm chết = 00 Ngoài ra, lực thờng đợc tính với đơn vị diện tích đỉnh pittong Về sau cần tính giá trị thực lực, ta nhân giá trị áp suất với diện tích tiết diện ngang đỉnh pittons 2/ Lực khí thể : a Vẽ đồ thi công P - V Thể tích làm việc xilanh Vs 2 Vs = D S = 3,14.0,084 0.,09 = 498.76 10-6(m3) 4 Dung tích buồng cháy: Vc = VS = 49.876.10 = 24.938 10-6(m3) 21 Thể tích xilanh: Va = Vs + Vc = 523.698.10-6 (m3) Chỉ số nén đa biến trung bình n1: pc n1 = p a = 1.34 ln ln Với giá trị áp suất cho Pa = 0,92 kG/cm2 Pc = 54.86 kG/cm2 Pb = 3.2 kG/cm2 Pz = 84.8 kG/cm2 Pr = 1.14 kG/cm2 Po = (at) = 10 kG/cm2 Chỉ số giãn nở đa biến trung bình n2: pb n2 = pz = 1.24 ln ln Sinh viên : Hoàng Anh Thu chọn = 1.5 Lớp : TĐHTKCK_K44 Thiết kế môn học Động đốt Giáo viên HD LÊ HOAI ĐƯC *Dựng đờng nén a-c đờng dãn nở Z-b i*Vc i^n1 Pc/i^n1 (/i)^n2 Pz.(/i)^n2 1 54.86 1.653306 140.2003228 1.5 1.721719 31.8635 84.8 2.531513 21.67083 0.699964 59.35698305 4.358555 12.58674 0.423373 35.90200124 6.408559 8.560427 0.296346 25.13012358 8.64211 6.347987 0.224714 19.05575709 11.03374 4.972023 0.179244 15.19992563 13.56536 4.044124 0.148058 12.5553101 16.22335 3.381545 0.125465 10.63940717 18.997 2.887825 0.108416 9.193657103 10 21.87762 2.507586 0.095138 8.067686495 11 24.858 2.206935 0.084533 7.168397569 12 27.93205 1.964052 0.075887 6.435232887 13 31.09454 1.764297 0.068717 5.827191044 14 34.34089 1.597512 0.062684 5.315574988 15 37.66711 1.456443 0.057544 4.879730669 16 41.06963 1.33578 0.053118 4.504434073 17 44.54527 1.231556 0.049272 4.178230077 18 48.09115 1.14075 0.0459 3.892343028 19 51.70468 1.061026 0.042924 3.639942711 20 55.38347 0.990548 0.040279 3.415637861 Chọn hệ trục toạ độ P - V nh vẽ với gốc toạ độ 0, tỷ lệ xích Sinh viên : Hoàng Anh Thu Lớp : TĐHTKCK_K44 Thiết kế môn học Động đốt Giáo viên HD LÊ HOAI ĐƯC p= (MPa/mm) p = (m3/mm) với thông số ta tiến hành vẽ đồ thị công: - Hiệu chỉnh đồ thị công Bán kính vòng tròn bric Rb = S = 45 mm Tham số kết cấu: = Khoảng di chuyển : oo= R = Hiện chỉnh điểm c, : Góc đánh lửa sớm = 250 Hiện chỉnh điểm c ,, : Pc = 1,25Pc =1,25*54.86 kG/cm2 Hiệu chỉnh điểm r , : Góc mở sớm van nạp : =150 R = 8.125(mm) ,, a , : Góc đóng muộn van nạp : = 460 r ,, : Góc đóng muộn van thải : = 180 b: Góc mở sớm van thải : = 520 Hiệu chỉnh điểm Z : áp suất cực đại động Pz đặt sau ĐCT 15o góc quay trục khuỷu z = 13o b/ Khai triển đồ thị công P-V sang đồ thị:P- - Theo phơng pháp Brich ta khai triển đồ thị p-V sang đồ thị P- nh sau : - Dựng đờng tròn Brich có đờng kính 2R = la lc , đờng tròn (O,R); từ O lấy đoạn OO phía điểm chết dới có độ dài OO = R./2 = R/8 Từ O chia nửa vòng tròn thành phần 30o nối 01 , 02 , 03 ,06 lặp lại đến 720o tơng ứng với 24 vị trí Từ O kẻ đờng 01 , 02 , 03 , 024 tơng ứng song song với 01, 02, 03 , 024 Từ , , ,24 dóng lên song song với trục P z cắt đồ thị công 24 vi trí đồ thị công vừa vẽ trớc - Dựng đồ thị P- cách lấy gốc cho trục hoành cao hởn trục hoành đồ thị P-V 1KG/cm2 tơng ứng với mm giấy ô li Chia trục hoành thành 24 phần tơng ứng phần 30o ,từ điểm trục hoành dóng lên điểm đồ thị công (24 điểm đồ thị P-V ) đợc điểm cắt , từ 24 điểm ta nối thành đờng cong đợc đồ thị khí thể Pkt (P-) 3/ Lực quán tính Pj: Sinh viên : Hoàng Anh Thu Lớp : TĐHTKCK_K44 Thiết kế môn học Động đốt Giáo viên HD LÊ HOAI ĐƯC Pj = -mJp = - mR2(cos + cos2) (KG/cm2) Trong m khối lợng chuyển động tịnh tiến đơn vị diện tích piston m = mp + m1 ; mp: khối lợng nhóm piston m1: khối lợng tập trung đầu nhỏ truyền Chọn mnp =1,2 (kg) ; m1 = 0,4.mtt = 0.4.1.48 = 0,592 (Kg) Diện tich đỉnh pittôn : S = 3,14.(0,084)2/4 = 0.00554 (m2) R: Bán kính quay trục khuỷu , R = 84/2 = 42 (mm) = 42.10-3(m) Khối lợng : m = 1.2 + 0,592 = 1.792( kg) m = 1.792/ 0.00554 =323.46 (Kg/m2 ) = 32,346 10-3(Kg/cm2) :Vận tốc góc trục khuỷu ứng với số vòng quay lớn , = 439.82 ( rad/s) Qui đổi đơn vị pj = Kg/cm2.m/s2 = n/cm2 = KG/cm2.10-1 Vậy m =32,346 10-4 (KG/cm2) Từ ta có bảng tính giá trị lực quán tính : Pj = -m.Jp (KG/cm2) Pj = -m.Jp (KG/cm2) Pkt(KG/cm2) -13.36450741 0.1 30 -10.59857099 -0.1 60 90 120 150 180 210 240 270 -4.017324097 2.664929607 6.682253704 7.933641382 8.034648194 7.933641382 6.682253704 2.664929607 -0.1 -0.1 -0.1 -0.1 0.1 0.3 0.5 300 -4.017324097 330 360 375 390 420 450 480 510 -10.59857099 -13.36450741 -16.13044383 -10.59857099 -4.017324097 2.664929607 6.682253704 7.933641382 30 37.5 18.3 2.2 1.3 Sinh viên : Hoàng Anh Thu Pj (KG/cm2) 13.26450741 10.69857099 4.117324097 2.564929607 6.582253704 7.833641382 8.034648194 8.033641382 6.982253704 3.164929607 3.017324097 4.598570989 16.63549259 21.36955617 7.701429011 0.982675903 4.864929607 7.982253704 8.933641382 Lớp : TĐHTKCK_K44 10 Thiết kế môn học Động đốt Giáo viên HD LÊ HOAI ĐƯC 540 570 600 630 8.034648194 7.933641382 6.682253704 2.664929607 0.9 0.1 0.1 0.1 660 -4.017324097 0.1 690 -10.59857099 0.1 720 -13.36450741 0.1 8.934648194 8.033641382 6.782253704 2.764929607 3.917324097 10.49857099 13.26450741 4/ Tổng hợp lực khí thể lực quán tính : P = PKT + Pj Dựa vào đồ thị khai triển (P-) ta đo đợc giá trị lực thể khí PKT góc quay khác trục khuỷu Trên đồ thị P- trục tung chọn tỉ lệ xích = 3.8 (KG.cm-2/mm) 5/ Xác định biến thiên lực tiếp tuyến T(KG/cm2) lực pháp tuyến Z(KG/cm2): T = P sin( + ) cos( + ) (KG/cm2) ; Z = P (KG/cm2) cos cos = arcsin( sin ) = arcsin( Sinh viên : Hoàng Anh Thu sin ) Lớp : TĐHTKCK_K44 11 Thiết kế môn học Động đốt Giáo viên HD LÊ HOAI ĐƯC -*Ta lập bảng tính T Z nh sau : (do) +(rad) (rad) 0 0.00 0.00 30 7.2 0.65 0.13 60 90 120 150 180 210 240 270 12.5 14.5 12.5 7.2 -7.2 -12.5 -14.5 1.27 1.82 2.31 2.74 3.14 3.54 3.97 4.46 0.22 0.25 0.22 0.13 0.00 -0.13 -0.22 -0.25 300 -12.5 5.02 -0.22 330 360 375 390 420 450 480 510 540 570 600 630 -7.2 3.70 7.2 12.50 14.5 12.50 7.2 0.00 -7.2 -12.50 -14.5 5.63 6.28 6.61 6.93 7.55 8.11 8.60 9.03 9.42 9.8227 10.25 10.74 -0.13 0.00 0.06 0.13 0.22 0.25 0.22 0.13 0.00 -0.13 -0.22 -0.25 660 -12.50 11.30 -0.22 690 -7.2 11.92 -0.13 720 0.00 12.57 0.00 P 13.26450741 10.69857099 4.117324097 2.564929607 6.582253704 7.833641382 8.034648194 8.033641382 6.982253704 3.164929607 3.017324097 4.598570989 16.63549259 21.36955617 7.701429011 0.982675903 4.864929607 7.982253704 8.933641382 8.934648194 8.033641382 6.782253704 2.764929607 3.917324097 10.49857099 13.26450741 T Z 0.00 -13.26 -6.52 -8.59 -4.02 2.56 4.97 3.06 0.00 -3.14 -5.27 -3.16 -1.27 -0.66 -4.55 -7.28 -8.03 -7.46 -4.83 -0.82 2.95 -0.93 2.80 0.00 6.87 4.69 0.96 4.86 6.03 3.49 0.00 -3.14 -5.12 -2.76 -3.69 16.64 20.28 6.18 0.30 -1.26 -5.52 -8.30 -8.93 -7.46 -4.69 -0.72 3.83 -1.21 6.40 -8.43 0.00 -13.26 6/Vẽ đồ thị vec tơ phụ tải tác dụng lên trục khuỷu : - Vẽ trục tọa độ (O,T,Z) góc tọa độ O , chiều dơng trục T từ trái sang phải trục Z từ xuống dới , trục hoành trục O1T, trục tung trục O1Z - Chọn tỷ lệ xích = 3.8 (KG.cm-2/mm) - Xác định tâm chốt khuỷu:Từ gốc tọa độ O1 trục tọa độ TO1Z ta dịch xuống phía dới đoạn PKo, ta xác định đợc điểm O , điểm tâm chốt khuỷu cần tìm PKo lực quán tính khối lợng chuyển động quay truyền tính đơn vị diện tích đỉnh piston (KG/cm2) Sinh viên : Hoàng Anh Thu Lớp : TĐHTKCK_K44 12 Thiết kế môn học Động đốt Giáo viên HD LÊ HOAI ĐƯC PKo = -m2.R.2 (KG/cm2) m2 = 0.635.Mtt=0.635.1.48= 0.94(kg) Khối lợng đơn vị diện tích : m2 = 0.94/0.00554 =170.10 (kG/cm2) PKo = - 170.10-5 45.10-3.439.822= 14.8(KG/cm2) Theo tỷ lệ : PKo = 5,624 (KG/cm2) Vecs tơ PKO có gốc O , chiều dơng hớng lên Trên toạ độ T-Z xác định giá trị củaT Z góc khác nhau(0 ữ 720o) ; Trị số T Z đợc tính bảng ta đợc điểm 0, 30, 60 .720 Dùng đờng cong nối điểm ta đợc đồ thị vectơ phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu 7/ Khai triển đồ thị (T-Z) sang đò thị (Q- ): Từ điểm O trục tọa độ O1T Z ta vẽ vòng tròn tâm Obán kính , Chia vòng tròn thành 12 phần đánh số thứ tự 1ữ11 Trị số khoảng cách từ O đến điểm trục tọa độ O 1TZ ứng với góc = ữ 720o, giá trị giá trị phụ tải Q (KG/cm2) tác dụng lên chốt khuỷu góc tơng ứng đồ thị (Q-) ta chọn tỉ lệ xích =3.8 (KG.cm-2/mm) Ta có Q trung bình đợc xác định nh sau : S/L= 228/24= 9,5 K 8/ Đồ thị mài mòn chốt khuỷu: - Vẽ đờng tròn tợng trng cho vòng tròn chốt khuỷu ( dùng vòng tròn chốt khuỷu đồ thị phụ tải chốt khuỷu thuận tiện chia vòng tròn thành 24 phần ) - Tính hợp lực Qcủa lực tác dụng điểm 0,1,2,3 ghi trị số lực phạm vi tác dụng bảng số liệu ( phạm vi tác dụng giả thiết 120 o , nên tơng ứng với ô bảng) - Cộng trị số Q Dùng tỷ lệ xích thích đáng đặt đoạn thẳng đại biểu cho Q điểm 1, 2, , lên vòng tròn A nh hình vẽ vẽ nh phơng pháp ta có đồ thị mài mòn Cần phải ý hai phơng pháp không xác , thực tế tác dụng chêm dầu màng dầu nhờn làm cho chốt khuỷu lệch phạm vi tác dụng 120o Hơn trình sử dụng , phụ tải luôn thay đổi , chất lợng dầu nhờn biến dạng chi tiết ảnh hởng đến mài mòn cảu chốt khuỷu nhiều Điều lànm cho đồ thị vẽ không sát với tình hình mài mòn thực tế chốt khuỷu Q 150 40 25 150 40 25 20 150 40 25 20 20 Sinh viên : Hoàng Anh Thu 40 25 20 20 280 25 20 20 280 20 20 280 20 280 280 10 150 11 150 40 Lớp : TĐHTKCK_K44 13 Thiết kế môn học Động đốt 10 11 Qtong cdai 370 210 250 675 17,55 250 485 12.61 505 13.1 385 10 715 18.6 Giáo viên HD LÊ HOAI ĐƯC 370 410 1100 28,6 370 410 75 1155 30 370 410 75 80 370 410 75 80 210 1215 31.6 1145 30 410 75 80 210 250 1025 26,65 75 80 210 250 915 23,8 80 210 250 880 23 Tỉ lệ : 0.026( mm/KG/cm2) III/Tính Bền Thành XyLanh Và Ông Lót XyLanh Thành xylanh thành lót xylanh bị đứt (hoặc nứt ) hoặc ngang dới tác dụng lực khí thể ứng suất kéo tiết diện dọc : kd =P z DL D =0,5P z ; MN/m 2L ứng suất kéo tiết diện ngang : D Pz D =0.25Pz ; MN/m ku = D + D ta thấy ứng suất kéo tiết diện dọc gấp đôI so với tiết diện ngang động mà thân tong xylanh đợc đúc riêng (ví dụ động làm mát không khí ) phảI xác định ứng suất lớn lực ngang N gây tiết diện I-I chỗ mặt bích lắp ghép thân với hộp trục khuỷu u = ( Nh) max ; MN/m Wu D14 D Wu = ( ) ; MN/m D1 32 ứng suất tổng uốn kéo : = kn + u công thức thờng dùng cho động lót xylanh lót xylanh khô có chiều dày mỏng vật liệu gang : [ ]=60 MN/m vật liệu thép : [ ]=60 MN/m động làm mát nớc ,chiều dày thành xylanh chiều dày thành ống lót ớt lớn nhiều so với loại ống lót khô ,độ cứng vững lớn ,dới tác dụng áp suất khí thể phân bố đồng thành ,ta dùng công thức Lame để tính : kn = Sinh viên : Hoàng Anh Thu 2D Pz ; MN/m D12 D Lớp : TĐHTKCK_K44 14 Thiết kế môn học Động đốt Ung suất kéo mặt la : kn = Giáo viên HD LÊ HOAI ĐƯC 2D Pz ; MN/m D12 D Ta thấy ứng suất mặt lớn Ung suất cho phép tơng tự nh lót xylanh khô không lót nhng thành xylanh mỏng Trong biểu thức Pz áp suất khí thể lớn xylanh ,còn ký hiệu khác xem hình vẽ Do chiều dày xylanh lot xylanh không đáng kể để có giáng nhiệt độ hai bề mặt mặt không cần thiết tính toán kiểm tra ứng suất nhiệt ,nếu có tính tính toán cho động tàu thuỷ cỡ lớn Tính Sức Bền Vai Lót XyLanh: Lực tác dụng lên vai lót xylanh lực xiết gujong gây để đảm bảo làm kín buồng cháy ,lực xiết (Pg) hình phảI lớn lực khí thể tức : P g = Dr Pz ;MN Trong : = 1.25 2.0 úng suất I-I o dời lực Pg trọng tâm tiết diện (I-I) phân làm hai thành phần :Lực pháp tuyến (lực kéo)Pii lực tiếp tuyến Pt (lực cắt) nh tiết diện I-I chịu ứng suất kéo ,ứng suất cắt ứng duet uốn so phản lực vai tựa Pg Ph ; MN/m Dm h p o ứng suất cắt tiết diện I-I : c = t ; MN/m Dm h Pg l o ứng suất uốn tiết diên I-I : u = ; MN/m Dm h o ứng suất kéo tiết diện I-I : k = : Dm :đờng kính tính toán tiết diện I-I (m) h :chiều cao tiết diện (m) l :khoảng cách từ tâm vai tựa đến tâm tiết diện I-I ứng suất tổng xác định theo biểu thức : o lót xylanh gang (thờng dùng cho ống lót ớt )ứng suất cho phép nh sau : { }=40-80 ; MN/m Ung suất cắt tiết diện II-II: c = Pg D3 ng suất cho phép : [ c ]=40 ; MN/m ng suất chin dập mặt dới vai : n = Pg ; MN/m ( D22 D32 ) ứng suất:[ d ]=40 80 ; MN/m Sinh viên : Hoàng Anh Thu Lớp : TĐHTKCK_K44 15 Thiết kế môn học Động đốt Giáo viên HD LÊ HOAI ĐƯC ứng suất nén phần rãnh bao kín b:tính toán ứng suất để kiểm tra lực nén đẹm nắp máy (gioăng quy lat) = Pg Dr b ; MN/m ứng suất cho phép nh sau : đệm mềm (amiang): { n } =15 20 MN/m đệm đồng : { n } =40 MN/m đệm thép : { n } =100 MN/m ứng suất uốn thành lót xylanh N max l1l M u R1l1 u = = = D14 D ; MN/m ( )L Ư Wu Ư Wu 32 D1 { n } =60 MN/m độ biến dạng (độ võng ) chịu uốn ống lót 2 f= N max l1 l 103 mm 3LEJ Trong : = E : moduyn đàn hồi J : momen quán tính riot diện ngang ống lót f 0.2 L mm/m Sinh viên : Hoàng Anh Thu Lớp : TĐHTKCK_K44 16 [...]... 2 đối với động cơ làm mát bằng nớc ,chiều dày thành xylanh và chiều dày thành ống lót ớt lớn hơn nhiều so với loại ống lót khô ,độ cứng vững lớn do đó ,dới tác dụng của áp suất khí thể phân bố đồng đều trên thành ,ta có thể dùng công thức Lame để tính : kn = Sinh viên : Hoàng Anh Thu 2D 2 Pz ; MN/m 2 D12 D 2 Lớp : TĐHTKCK_K44 14 Thiết kế môn học Động cơ đốt trong Ung suất kéo trên mặt trong la :... T(KG/cm2) và lực pháp tuyến Z(KG/cm2): T = P sin( + ) cos( + ) (KG/cm2) ; Z = P (KG/cm2) cos cos = arcsin( sin ) = arcsin( Sinh viên : Hoàng Anh Thu sin ) 4 Lớp : TĐHTKCK_K44 11 Thiết kế môn học Động cơ đốt trong Giáo viên HD LÊ HOAI ĐƯC -*Ta lập bảng tính T và Z nh sau : (do) +(rad) (rad) 0 0 0.00 0.00 30 7.2 0.65 0.13 60 90 120 150 180 210 240 270 12.5 14.5 12.5 7.2 0 -7.2 -12.5 -14.5 1.27 1.82... cần tìm PKo chính là lực quán tính của khối lợng chuyển động quay của thanh truyền tính trên một đơn vị diện tích đỉnh piston (KG/cm2) Sinh viên : Hoàng Anh Thu Lớp : TĐHTKCK_K44 12 Thiết kế môn học Động cơ đốt trong Giáo viên HD LÊ HOAI ĐƯC PKo = -m2.R.2 (KG/cm2) m2 = 0.635.Mtt=0.635.1.48= 0.94(kg) Khối lợng trên một đơn vị diện tích là : m2 = 0.94/0.00554 =170.10 4 (kG/cm2) PKo = - 170.10-5 45.10-3.439.822=... 2 3 4 5 0 150 40 25 1 150 40 25 20 2 150 40 25 20 20 Sinh viên : Hoàng Anh Thu 3 4 5 6 7 40 25 20 20 280 25 20 20 280 20 20 280 20 280 280 8 9 10 150 11 150 40 Lớp : TĐHTKCK_K44 13 Thiết kế môn học Động cơ đốt trong 6 7 8 9 10 11 Qtong cdai 370 210 250 675 17,55 250 485 12.61 505 13.1 385 10 715 18.6 Giáo viên HD LÊ HOAI ĐƯC 370 410 1100 28,6 370 410 75 1155 30 370 410 75 80 370 410 75 80 210 1215... diện ngang đối với các động cơ mà thân của tong xylanh đợc đúc riêng (ví dụ động cơ làm mát bằng không khí ) còn phảI xác định ứng suất lớn nhất do lực ngang N gây ra trên tiết diện I-I chỗ mặt bích lắp ghép thân với hộp trục khuỷu u = ( Nh) max ; MN/m 2 Wu D14 D 4 Wu = ( ) ; MN/m 2 D1 32 ứng suất tổng khi uốn và kéo sẽ là : = kn + u các công thức trên thờng dùng cho động cơ không có lót xylanh...Thiết kế môn học Động cơ đốt trong Giáo viên HD LÊ HOAI ĐƯC 540 570 600 630 8.034648194 7.933641382 6.682253704 2.664929607 0.9 0.1 0.1 0.1 660 -4.017324097 0.1 690 -10.59857099 0.1 720 -13.36450741 0.1 8.934648194 8.033641382... cho phép : [ c ]=40 ; MN/m 2 ng suất chin dập trên mặt dới của vai : n = 4 Pg ; MN/m 2 ( D22 D32 ) ứng suất:[ d ]=40 80 ; MN/m 2 Sinh viên : Hoàng Anh Thu Lớp : TĐHTKCK_K44 15 Thiết kế môn học Động cơ đốt trong Giáo viên HD LÊ HOAI ĐƯC ứng suất nén trên phần rãnh bao kín b:tính toán ứng suất này để kiểm tra lực nén trên đẹm nắp máy (gioăng quy lat) = Pg Dr b ; MN/m 2 ứng suất cho phép nh sau... Pz ; MN/m 2 D12 D 2 Ta thấy ứng suất ở mặt trong là lớn hơn Ung suất cho phép cũng tơng tự nh lót xylanh khô hoặc không lót nhng thành xylanh mỏng Trong các biểu thức trên thì Pz là áp suất khí thể lớn nhất trong xylanh ,còn các ký hiệu khác xem hình vẽ Do chiều dày của thanh xylanh hoặc lot xylanh không đáng kể để có sự giáng nhiệt độ giữa hai bề mặt trong và mặt ngoài vì vậy không cần thiết tính... ngoài vì vậy không cần thiết tính toán kiểm tra ứng suất nhiệt ,nếu có tính chỉ tính toán cho động cơ tàu thuỷ cỡ lớn Tính Sức Bền Vai Lót XyLanh: Lực tác dụng lên vai lót xylanh là lực xiết gujong gây ra để đảm bảo làm kín buồng cháy ,lực xiết đó (Pg) hình phảI lớn hơn lực khí thể tức là : P g = Dr Pz ;MN 2 4 Trong đó : = 1.25 2.0 úng suất tại I-I o dời lực Pg về trọng tâm của tiết diện (I-I) rồi... trái sang phải còn trục Z từ trên xuống dới , trong đó trục hoành là trục O1T, trục tung là trục O1Z - Chọn tỷ lệ xích à = 3.8 (KG.cm-2/mm) - Xác định tâm chốt khuỷu:Từ gốc tọa độ O1 của trục tọa độ TO1Z ta dịch xuống phía dới một đoạn PKo, ta xác định đợc điểm O , điểm này chính là tâm chốt của khuỷu cần tìm PKo chính là lực quán tính của khối lợng chuyển động quay của thanh truyền tính trên một đơn