tính toán động học, động lực học cơ cấu trục khuỷu thanh truyền

TKMH động đốt Mục lục thiết kế môn học Động đốt Đề Tài TíNH TOán động học, động lực học cấu khuỷu trục truyền Các thông số bản: Kiểu động Đờng kính xi lanh (mm) D Hành trình Piston(mm) S Số xi lanh i Công suất Ne 3DN88 100 88 30 Mã lực 18 Tỷ số nén Số vòng quay n Suất tiêu hao nhiên liệu ge(g/ml.h) 2600 vòng/phút 185 140 Xupap nạp mở sớm l Xupap nạp đóng muộn Xupap thải mở sớm 520 580 Xupap thải đóng muộn 160 Góc phun sơm s áp suất cuối hành trình nạp pa áp suất khí sót pr áp suất cuối hành trình nén pc áp suất cực đại pz 170 0,084Mpa 0,12Mpa 4,355Mpa 6,445Mpa áp suất cuối hành trình dãn nở pb 0,285Mpa Khối lợng nhóm piston Mpt Khối lợng nhóm truyền Mtt 0,58 kg 1,2 kg Tính toán động học & động lực học Khuỷu trục truyền Động học động lực học môn học dùng phơng pháp quan điển học để nghiên cứu quy luật chuyến động, chịu lực chi tiết máy cấu Sv thực hiện: Chu Đào Hồng Hải TKMH động đốt khuỷu trục truyền, trạng thái dao động, dao động xoắn hệ trục Các động đại có rố vòng quay cao, gây nên lực quán tính lớn, có vợt xa trị số lực khí thể Lực quán tính tác dụng lên cấu khuỷu trục truyền gây nên ứng suất lớn, đôi khilàm h hỏng chi tiết máy Ngoài lực quán tính có tác dụng kích thích khiến cho chi tiết cấu khuỷu trục truyền phát sinh dao động Tính toán động lực học cấu khuỷu trục truyền nhằm mục đích xác định lực hợp lực lực quán tính lực khí thể tác dụng lên chi tiết vị trí trục khuỷu đẻ phục vụ cho việc tính toán sức bền, nghiên cứu trạng thái mài mòn chi tiết máy cân động I/ Tính toán động học cấu khuỷu trục truyền: Nghiên cứu quy luật chuyển động Piston nhiệm vụ chủ yếu động học Để tiện nghiên cứu, ta giả thiết trình làm việc trục khuỷu quay với tốc độ không đổi Đối với động cao tốc ngày tốc độ vòng quay cao nên trạng thái công tác động ổn định thay đổi tốc độ góc không đồng vủa mômen động sinh không lớn Vì giả thiết gần với thực tế 1- Các thông số bản: Từ số liệu cho ta có: 88 S Bán kính quay trục khuỷu: R = = = 44 mm = 0,044m Chiều dài truyền : L = 44 R = = 176 mm = 0,176 m 0,25 tham số kết cấu( ta chọn = 0.25 ) n Vận tốc góc trục khuỷu: = = 30 2- Chuyển vị pitông: Trong đó: -Ta có: 2600 = 272,13(rad/s) 30 S = R[(1-cos) + (1-cos2)] (mm) S - độ chuyển vị pittông R- bán kính quay trục khuỷu; - tham số kết cấu - góc quay trục khuỷu St = S1+ S2; S1 = R(1-cos) độ dịch chuyển cấp ; S2 = R .(1-cos2) độdịch chuyển cấp bảng tính độ địch chuyển piston Bảng 01: Đồ thị chuyển vị piston : Sv thực hiện: Chu Đào Hồng Hải TKMH động đốt 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 1-cos 0.015 0.06 0.134 0.234 0.357 0.5 0.657 0.826 0.999 1.173 1.341 1.499 1.642 1.765 1.865 1.939 1.985 1.985 1.94 1.867 1.767 1.644 1.502 1.344 1.176 1.002 0.829 0.66 0.502 0.359 0.236 0.135 0.061 0.016 S1 0.66 2.64 5.896 10.296 15.708 22 28.908 36.344 43.956 51.612 59.004 65.956 72.248 77.66 82.06 85.316 87.34 88 87.34 85.36 82.148 77.748 72.336 66.088 59.136 51.744 44.088 36.476 29.04 22.088 15.796 10.384 5.94 2.684 0.704 1-cos(2) 0.06 0.234 0.5 0.826 1.173 1.499 1.765 1.939 1.94 1.767 1.502 1.176 0.829 0.502 0.236 0.061 0.059 0.232 0.497 0.823 1.17 1.496 1.763 1.938 1.941 1.769 1.505 1.179 0.832 0.505 0.238 0.062 S2 0.165 0.644 1.375 2.272 3.226 4.122 4.854 5.332 5.5 5.335 4.859 4.131 3.234 2.28 1.381 0.649 0.168 0.162 0.638 1.367 2.263 3.218 4.114 4.848 5.33 5.5 5.338 4.865 4.139 3.242 2.288 1.389 0.655 0.171 St 0.825 3.284 7.271 12.568 18.934 26.122 33.762 41.676 49.456 56.947 63.863 70.087 75.482 79.94 83.441 85.965 87.508 88 87.502 85.998 83.515 80.011 75.554 70.202 63.984 57.074 49.588 41.814 33.905 26.227 19.038 12.672 7.329 3.339 0.875 3/ Vận tốc pitông Để tính vận tốc chuyển động piston ta đạo hàm chuyển vị S theo thời gian ta đợc vận tốc pitông V V = R(sin + sin2) Trong đó: (m/s) V - vận tốc piston m/s; R- bán kính quay trục khuỷu; - tham số kết cấu; - góc quay trục khuỷu; Sv thực hiện: Chu Đào Hồng Hải TKMH động đốt Ta có: - tốc độ góc trục khuỷu V= VI +VII VI = R.sin -Vận tốc cấp một; VII = R .sin2 - Vận tốc cấp hai Ta vẽ đồ thị V- biểu diễn vận tốc Piston phụ thuộc vào góc quay trục khuỷu Trục tung biểu thị vận tốc piston, trục hoàng biểu thị góc quay trục khuỷu Ta có đồ thi nh hình dới Sv thực hiện: Chu Đào Hồng Hải TKMH động đốt Lập bảng tính vận tốc piston Bảng 02 : 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 V1 2.079 4.095 5.987 7.697 9.172 10.37 11.252 11.792 11.974 11.792 11.252 10.37 9.172 7.697 5.987 4.095 2.079 -2.079 -4.095 -5.987 -7.697 -9.172 -10.37 -11.252 -11.792 -11.974 -11.792 -11.252 -10.37 -9.172 -7.697 -5.987 -4.095 -2.079 Sv thực hiện: Chu Đào Hồng Hải V2 0.512 0.962 1.296 1.474 1.474 1.296 0.962 0.512 -0.512 -0.962 -1.296 -1.474 -1.474 -1.296 -0.962 -0.512 0.512 0.962 1.296 1.474 1.474 1.296 0.962 0.512 -0.512 -0.962 -1.296 -1.474 -1.474 -1.296 -0.962 -0.512 Vt=V1+V2 2.591 5.057 7.283 9.171 10.646 11.666 12.214 12.304 11.974 11.28 10.29 9.074 7.698 6.223 4.691 3.133 1.567 -1.567 -3.133 -4.691 -6.223 -7.698 -9.074 -10.29 -11.28 -11.974 -12.304 -12.214 -11.666 -10.646 -9.171 -7.283 -5.057 -2.591 TKMH động đốt 4/ Gia tốc pitông Để tìm gia tốc piston ta đạo hàm vận tốc V piston ta đợc gia tốc piston J Trong Ta có: J = R2(cos + cos2) (m/s2) J - gia tốc piston; R - bán kính quay trục khuỷu; - tham số kết cấu; - góc quay trục khuỷu; -tốc độ góc trục khuỷu J= J1 + J2 J1 :Gia tốc cấp J1 = R2cos J2 :Gia tốc cấp hai J2 = R2 cos2 Ta vẽ đồ thị J- biểu thị phụ thuộc gia tốc piston vào góc quay trục khuỷu Trục tung biểu diễn độ lớn J, trục hoành biểu thị góc quay trục khuỷu Lập bảng tính gia tốc piston Bảng 03 Cos Cos Sv thực hiện: Chu Đào Hồng Hải J1 3258.408 J2 814.602 J=J1+J2 4073.01 TKMH động đốt 10 20 30 40 50 60 70 80 0.985 0.94 0.866 0.766 0.643 0.5 0.342 0.174 0.94 0.766 0.5 0.174 -0.174 -0.5 -0.766 -0.94 3209.532 3062.904 2821.782 2495.941 2095.157 1629.204 1114.376 566.963 765.726 623.985 407.301 141.741 -141.741 -407.301 -623.985 -765.726 3975.258 3686.889 3229.083 2637.682 1953.416 1221.903 490.391 -198.763 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 -0.174 -0.342 -0.5 -0.643 -0.766 -0.866 -0.94 -0.985 -1 -0.985 -0.94 -0.866 -0.766 -0.643 -0.5 -0.342 -0.174 0.174 0.342 0.5 0.643 0.766 0.866 0.94 0.985 -1 -0.94 -0.766 -0.5 -0.174 0.174 0.5 0.766 0.94 0.94 0.766 0.5 0.174 -0.174 -0.5 -0.766 -0.94 -1 -0.94 -0.766 -0.5 -0.174 0.174 0.5 0.766 0.94 -566.963 -1114.38 -1629.2 -2095.16 -2495.94 -2821.78 -3062.9 -3209.53 -3258.41 -3209.53 -3062.9 -2821.78 -2495.94 -2095.16 -1629.2 -1114.38 -566.963 566.963 1114.376 1629.204 2095.157 2495.941 2821.782 3062.904 3209.532 3258.408 -814.602 -765.726 -623.985 -407.301 -141.741 141.741 407.301 623.985 765.726 814.602 765.726 623.985 407.301 141.741 -141.741 -407.301 -623.985 -765.726 -814.602 -765.726 -623.985 -407.301 -141.741 141.741 407.301 623.985 765.726 814.602 -814.602 -1332.69 -1738.36 -2036.51 -2236.9 -2354.2 -2414.48 -2438.92 -2443.81 -2443.81 -2443.81 -2438.92 -2414.48 -2354.2 -2236.9 -2036.51 -1738.36 -1332.69 -814.602 -198.763 490.391 1221.903 1953.416 2637.682 3229.083 3686.889 3975.258 4073.01 Sv thực hiện: Chu Đào Hồng Hải TKMH động đốt II/ Tính toán động lực học động đốt 1/ Khái quát Khi động làm việc, cấu trục khuỷu - truyền (CCTKTT) nói riêng động nói chung chịu tác dụng lực nh lực khí thể, lực quán tính, trọng lực lực ma sát Trừ trọng lực ra, lực lực khác có trị số thay đổi theo vị trí Piston chu trình công tác động Khi 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 góc quay trục khuỷu quy ớc pittông điểm chết = 00 Ngoài ra, lực thờng đợc tính với đơn vị diện tích đỉnh pittông Về sau cần tính giá trị thực lực, ta nhân giá trị áp suất với diện tích tiết diên ngang đỉnh pittông 2/Dựng đồ thị véctơ phụ tải Đồ thị véctơ phụ tải đồ thị biểu diễn tác dụng lực lên bề mặt làm việc vị trí khác trục khuỷu Các bề mặt làm việc quan trọng động gồm bề mặt chốt khuỷu, cổ trục, bạc, lót đầu to truyền bạc lót ổ trục Đồ thị vectơ phụ tải dùng để: -Xác định phụ tải nhằm xem xét quy luật mài mòn bề mặt làm việc -Xác định khu vực chịu lực bé trung bình nhằm đánh giá nhằm chọn vị trí khoan lỗ dầu bôi trơn -Xác định đơn vị phụ tải lớn trung bình nhằm đánh giá mức độ va đập Sv thực hiện: Chu Đào Hồng Hải TKMH động đốt Để dựng đồ thị ấy, trớc tiên ta phải xác định lực tác dụng: lực tiếp tuyến T, lực pháp tuyến Z lực li tâm Pk khối lợng m2 gây Sau có đồ thị lực khí thể P = (P - P 0) theo góc quay xác định đợc biến thiên lực quán tính chuyển động tịnh tiến: Pj = - mj.R.2 (cos + cos2) Cộng hai đồ thị lại đợc biến thiên lực P theo Tiếp theo xác định đợc biến thiên lực tiếp tuyến: T= P sin( + ) P cos( + ) lực pháp tuyến Z = cos cos Lực quán tính khối lợng truyền quy dẫn tâm đầu to truyền, tác dụng lên bề mặt cổ khuỷu: PR2 = m2.R.2 Đồ thị vectơ phụ tải tác dụng bề mặt chốt khuỷu đợc vẽ với giả thiết trục khuỷu đứng yên xi lanh quay với vận tốc trục khuỷu nhng theo chiều ngợc lại Hợp lực Q lực tác dụng lên bề mặt chốt khuỷu: = ++ Từ đồ thị véctơ phụ tải tác dụng lên bề mặt chốt khuỷu ta triển khai thành đồ thị Qck - sau tính giá trị trung bình Qtb sở xác định đợc hệ số va đập bề mặt tơng tác 3/ Lực khí thể Xây dựng đồ thị công P-V Dựa vào thông số nhiệt : + Hành trình pitông : S = 88 mm + Tỉ số nén : = 18 + áp suất : pa = 0,084 (MPa) Pc = 4,355 (MPa) Pz = 6,445 (MPa) Pb = 0,285 (MPa) Pr = 0,12 (MPa) Thể tích làm việc xi lanh Vh 2 Vh= D S = 0,1 0,088 = 6,9.10-4 ( m3)=690 cm3 4 Vì tỉ số nén =18 nên thể tích buồng cháy xilanh Vc: Vc= Vh = 6,9.10 = 4,1.10-5 (m3) = 41cm3 18 Dung tích toàn xi lanh: Va=Vc =73,8.10-5 (m3) =738 cm3 Dựng đờng nén đa biến a-c pci = pa( Sv thực hiện: Chu Đào Hồng Hải Va n1 La n1 ) = p a( ) Vci Lci TKMH động đốt pc p v n1 p Với n1 đợc xác định nh sau : c = ( a ) n1 = ln v a = pa vc a vc 4,355 = ln 0,084 = 1,366 738 41 Dựng đờng giãn nở đa biến z-b pbi = pz ( Vc ) Vci n2 i = pz( )n2 Với n2 đợc xác định nh sau: v v n2 p z' p = ( b ) n2 z = ( b ) pb vz' pb v z n2 = ln [(pz/pb)/(vb/ v z )] = 1,255 Ta có bảng tính : Bằng cách chia đoạn vc-va thành 17 đoạn Hiệu chỉnh đồ thị : iVc 10 11 12 13 14 15 16 17 18 i n1 2.578 4.485 6.644 9.011 11.56 14.269 17.125 20.114 23.227 26.457 29.796 33.239 36.78 40.415 44.14 47.951 51.844 xuppap nạp px=pc/in1 4.355 1.689 0.971 0.655 0.483 0.377 0.305 0.254 0.217 0.187 0.165 0.146 0.131 0.118 0.108 0.099 0.091 0.084 in2 2.387 3.97 5.696 7.537 9.475 11.497 13.595 15.761 17.989 20.274 22.614 25.003 27.44 29.922 32.447 35.012 37.616 pz=pz( / i ) n 6.455 4.492 2.7 1.882 1.422 1.131 0.932 0.789 0.68 0.596 0.529 0.474 0.429 0.391 0.358 0.33 0.306 0.285 : = 140 + Góc đóng muộn xuppap nạp : = 520 + Góc mở sớm xuppap thải : = 580 + Góc đóng muộn xuppap thải : = 160 + Hiệu chỉnh c: pc= pc+1/3.(pz-pc) =4.355+1/3(6.445-4.355) Sv thực hiện: Chu Đào Hồng Hải 10 + Góc phun nhiên liệu sớm : s= 170 + Góc mở sớm TKMH động đốt =5.05 (M Pa) +Hiệu chỉnh b: pb = pb - 0.5(pb- pr)=0.285- 0.5(0.285- 0.12 ) =0.2 (M Pa) + Độ dịch chuyển brich : OO= R =44 0,25 = 5,5 mm Tỉ lệ xich v = 2,952 (cm3/mm) Tỉ lệ xích àp = 0.215 ((KGcm-2)/ mm) Từ số liệu ta xây dựng đợc đồ thị công nh hình vẽ , sau ta khai triển thành đồ thị áp lực khí thể với à= 2,25(0/mm) 4/ Lực quán tính Lực quán tính tịnh tiến đợc tính theo công thức pj = -mR2(cos + cos2) (kG/cm2) Với m = (mpt+ m1 )/FP Diện tích đỉnh pittông: FP = D = 0.1 = 0,78.10-2 (m2) 4 Ta có mpt : khối lợng nhóm pitông mpt = 0,58 (kg); m1 : khối lợng tryền quy dẫn đầu nhỏ truyền Ta có : mtt = 1.2 (kg) Mặt khác m1= 0,3.1.2 = 0,36 (kg) Khối lợng đơn vị diện tích đỉnh piston m= 0,58 + 0,36 = 120.5 (kg/m2); 0,78.10 pj=- m.J = - 120,5.10 5.J (kG/cm2) Ta có bảng tính pj theo góc : Sv thực hiện: Chu Đào Hồng Hải 11 TKMH động đốt J1 Sv thực hiện: Chu Đào Hồng Hải J2 J 12 Pj( KG/cm2) TKMH động đốt 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180 195 210 225 240 255 270 285 300 315 330 345 360 3258.41 3147.38 2821.86 2304.04 1629.2 843.34 -843.34 -1629.2 -2304 -2821.9 -3147.4 -3258.4 -3147.4 -2821.9 -2304 -1629.2 -843.34 843.34 1629.2 2304.04 2821.86 3147.38 3258.41 814.6 705.47 407.3 -407.3 -705.47 -814.6 -705.47 -407.3 407.3 705.47 814.6 705.47 407.3 -407.3 -705.47 -814.6 -705.47 -407.3 407.3 705.47 814.6 4073.01 3852.85 3229.16 2304.04 1221.9 137.87 -814.6 -1548.8 -2036.5 -2304 -2414.6 -2441.9 -2443.8 -2441.9 -2414.6 -2304 -2036.5 -1548.8 -814.6 137.87 1221.9 2304.04 3229.16 3852.85 4073.01 -4.908 -4.643 -3.891 -2.776 -1.472 -0.166 0.982 1.866 2.454 2.776 2.91 2.943 2.945 2.943 2.91 2.776 2.454 1.866 0.982 -0.166 -1.472 -2.776 -3.891 -4.643 -4.908 5/ Tổng hợp lực khí thể lực quán tính tác dụng lên cấu p = pkt+pj Trên hệ toạ độ p- vẽ đồ thị biểu diễn lực khí thể (p kt) đồ thị biểu diễn lực quán tính (pj) Ta cộng đại số với giá trị p j tơng ứng với góc ta tìm đợc giá trị p 6/ Vẽ đồ thị lực tác dụng lên chốt khuỷu Qch + Vẽ toạ độ T-z gốc toạ độ O1 chiều dơng z hớng xuống +Tính lực quán tính khối lợng chuyển động quay + Xác định biến thiên lực tiếp tuyến (T) lực pháp tuyến (Z) T= truyền sin( + ) cos( + ) p (kG/cm2), Z = p (kG/cm2) cos cos Bảng giá trị pHụ tảI tác dụng Lên chốt khuỷu Vẽ hệ toạ độ T-Z gốc O1 chiều dơng T hớng sang phải , chiều dơng Z hớng xuống dới Sv thực hiện: Chu Đào Hồng Hải 13 TKMH động đốt truyền Ta có lực quán tính li tâm khối lợng chuyển động quay Pk = -m2R2 / FP (kG/cm2) Trong m2: khối lợng truyền qui dẫn tâm chốt khuỷu m2 =mtt-m1 =1.2 0.36 =0.84 (kg) -1 Pk = - 0.84 *10 * 0.044 2* 272,13 =- 3,51 *104 (KG/m2) 0.78 * 10 Vậy Pk = -3,51 (KG/cm2) Xác định tâm chốt khuỷu: tâm chốt khuỷu nằm trục Z cách O1 đoạn trị số Pk Trên hệ toạ độ T-Z xác định trị số T Z khác tuỳ vào giá trị Sv thực hiện: Chu Đào Hồng Hải 14 TKMH động đốt Tỉ lệ xích àp = 0,25 (KG.cm-2/ mm) cos(+ ) sin+) cos P z T 0 1 -4.6225 -4.62 18 4.43 0.92 0.381371 -4.6225 -4.25 -1.76 36 8.45 0.71 0.700006 0.99 -3.7625 -2.7 -2.66 54 11.67 0.41 0.910948 0.98 -2.4725 -1.03 -2.3 72 13.76 0.07 0.997207 0.97 -0.9675 -0.07 -0.99 90 14.48 -0.25 0.968466 0.97 0.7525 -0.19 0.75 108 13.77 -0.53 0.850735 0.97 1.6125 -0.88 1.41 126 11.68 -0.74 0.674171 0.98 2.365 -1.79 1.63 144 8.47 -0.89 0.463409 0.99 2.795 -2.51 1.31 162 4.45 -0.97 0.235725 2.9025 -2.82 0.68 180 0.02 -1 0.001244 3.01 -3.01 198 -4.41 -0.97 -0.23331 3.1175 -3.02 -0.73 216 -8.43 -0.89 -0.4612 0.99 3.1175 -2.8 -1.45 234 -11.66 -0.74 -0.67207 0.98 3.01 -2.27 -2.06 252 -13.75 -0.53 -0.84924 0.97 2.58 -1.41 -2.26 270 -14.48 -0.25 -0.96767 0.97 2.15 -0.55 -2.14 288 -13.77 0.07 -0.99745 0.97 1.6125 0.12 -1.66 306 -11.7 0.41 -0.91247 0.98 1.6125 -0.84 1.5 324 -8.49 0.71 -0.70277 0.99 5.4825 -1.075 0.53 342 -4.47 0.92 -0.38496 13.33 12.26 -5.13 360 -0.05 -0.00406 31.175 31.18 -0.13 375 3.67 0.95 0.316941 63.21 60.05 20.03 378 4.39 0.93 0.377778 34.4 31.99 13 396 8.41 0.72 0.697227 0.99 18.705 13.6 13.17 414 11.64 0.42 0.909412 0.98 14.5125 6.22 13.47 432 13.74 0.08 0.996937 0.97 13.2225 1.09 13.59 445.5 14.43 -0.17 0.985713 0.97 9.7825 -1.71 9.94 450 14.48 -0.25 0.969254 0.97 9.9975 -2.58 9.99 468 13.78 -0.52 0.852314 0.97 8.2775 -4.44 7.27 486 11.71 -0.74 0.676135 0.98 6.7725 -5.11 4.67 504 8.51 -0.88 0.465612 0.99 5.6975 -5.06 2.68 522 4.5 -0.97 0.237973 4.8375 -4.69 1.15 540 0.07 -1 0.003557 3.9775 -3.98 0.01 558 -4.37 -0.97 -0.23089 3.7625 -3.65 -0.87 576 -8.39 -0.89 -0.45899 0.99 3.3325 -3 -1.55 594 -11.63 -0.74 -0.6701 0.98 2.6875 -2.03 -1.84 Sv thực hiện: Chu Đào Hồng Hải 15 TKMH động đốt 612 -13.74 -0.53 -0.84765 0.97 2.0425 -1.12 -1.78 630 -14.48 -0.26 -0.96686 0.97 1.1825 -0.32 -1.18 648 -13.79 0.07 -0.9977 0.97 0 666 -11.73 0.41 -0.91398 0.98 -1.29 -0.54 1.2 684 -8.53 0.71 -0.70553 0.99 -2.4725 -1.77 1.76 702 -4.52 0.92 -0.3887 -3.9775 -3.66 1.55 720 -0.09 -0.00794 -4.6225 -4.62 0.04 7/Vẽ đồ thị Q - Từ đồ thị phụ tải tác dụng lên cổ biên ta lập đợc quan hệ Q - , Q lực tổng hợp tác dụng lên cổ biên =++ =+ Trên đồ thị lực tổng hợp đợc xác cách: với góc quay trục khuỷu ta xác định đợc điểm Ptt tơng ứng đồ thị, sau nối điểm Ptt với tâm cổ biên giả định D ta xác định đợc véc tơ DPtt biểu diễn tổng hợp tác dụng lên cổ biên thời điểm ứng với góc quay trục khuỷu Sau xác định đợc quan hệ Q - ta tiến hành xây dựng đợc đồ thị Q- nh vẽ Căn đồ thị Q - ta tiến hành xác định Qtb: Qtb = ; Trong Sđt = 4073 (mm2) L = 250 (mm) => Qtb = 4073/250 =16.2 (mm) Do hệ số va đập: = = 119/16.2= 7.3 Vậy = 7.3 > 4: Không thoả mãn hệ số va đập 8/ Vẽ đồ thị mài mòn chốt khuỷu Đồ thị mài mòn chốt khuỷu thể trạng thái hao mòn trục vị trí chịu tải để khoan lỗ dầu Để vẽ đồ thị mài mòn, ta tiến hành vẽ vòng tròn có bán kính R (chọn R= 70 (mm) ) tợng trng cho chốt khuỷu, sau chia vòng tròn thành 12 phần đợc đánh số thứ tự nh vẽ Tiến hành lập bảng tính điểm với giả thiết phạm vi ảnh hởng lực điểm 1200 sang phía, với tỷ lệ xích đợc chọn Qm=5 ( KG / cm ) ta xác định đợc mm độ dài đoạn thẳng biểu diễn giá trị Q điểm chia tơng ứng Sau xác định đợc tất điểm ta tiến hành nối điểm lại đợc đồ thị mài mòn chốt khuỷu 23.65 24.94 13.11 23.65 24.94 13.11 11.82 23.65 24.94 13.11 11.82 9.24 24.94 13.11 11.82 9.2 7.52 13.11 11.8 9.24 7.52 32.89 11.82 9.24 7.52 32.89 9.24 7.52 32.89 7.52 32.89 32.89 Sv thực hiện: Chu Đào Hồng Hải 16 10 23.65 11 23.65 24.94 TKMH động đốt 11.18 3.22 7.09 72.02 14.40 7.09 80.6 16.13 82.78 16.56 66.65 13.33 74.61 14.92 72.67 14.53 11.18 2.15 63 12.6 11.18 2.15 2.36 11.18 2.15 2.36 3.225 56.12 11.22 51.82 10.36 11.18 2.15 2.36 3.22 7.09 26.02 5.2 2.15 2.36 3.22 7.09 38.49 7.7 2.36 3.22 7.09 61.28 12.26 Từ đồ thị mài mòn cho thấy cung (8,9,10) tập hợp điểm chịu tải nhỏ chốt khuỷu, nh ta chọn điểm cung để làm vị trí khoan lỗ dầu Sv thực hiện: Chu Đào Hồng Hải 17 [...]... hợp lực khí thể và lực quán tính tác dụng lên cơ cấu p = pkt+pj Trên cùng một hệ toạ độ p- vẽ đồ thị biểu diễn lực khí thể (p kt) và đồ thị biểu diễn lực quán tính (pj) Ta cộng đại số với giá trị của p j tơng ứng với góc ta tìm đợc giá trị p 6/ Vẽ đồ thị lực tác dụng lên chốt khuỷu Qch + Vẽ toạ độ T-z gốc toạ độ O1 chiều dơng của z hớng xuống +Tính lực quán tính của khối lợng chuyển động quay của thanh. .. biến thiên của lực tiếp tuyến (T) và lực pháp tuyến (Z) T= truyền sin( + ) cos( + ) p (kG/cm2), Z = p (kG/cm2) cos cos Bảng giá trị pHụ tảI tác dụng Lên chốt khuỷu Vẽ hệ toạ độ T-Z gốc tại O1 chiều dơng của T hớng sang phải , chiều dơng của Z hớng xuống dới Sv thực hiện: Chu Đào Hồng Hải 13 TKMH động cơ đốt trong truyền Ta có lực quán tính li tâm của khối lợng chuyển động quay của thanh Pk = -m2R2... khối lợng thanh truyền qui dẫn về tâm chốt khuỷu m2 =mtt-m1 =1.2 0.36 =0.84 (kg) -1 2 Pk = - 0.84 *10 * 0.044 2* 272,13 =- 3,51 *104 (KG/m2) 0.78 * 10 Vậy Pk = -3,51 (KG/cm2) Xác định tâm chốt khuỷu: tâm chốt khuỷu nằm trên trục Z và cách O1 một đoạn bằng trị số của Pk Trên hệ toạ độ T-Z xác định các trị số của T và Z khác nhau tuỳ vào các giá trị Sv thực hiện: Chu Đào Hồng Hải 14 TKMH động cơ đốt trong...TKMH động cơ đốt trong =5.05 (M Pa) +Hiệu chỉnh b: pb = pb - 0.5(pb- pr)=0.285- 0.5(0.285- 0.12 ) =0.2 (M Pa) + Độ dịch chuyển brich : 2 OO= R =44 0,25 = 5,5 mm 2 Tỉ lệ xich à v = 2,952 (cm3/mm) Tỉ lệ xích àp = 0.215 ((KGcm-2)/ mm) Từ các số liệu trên ta xây dựng đợc đồ thị công nh trên hình vẽ , sau đó ta khai triển ra thành đồ thị áp lực khí thể với à= 2,25(0/mm) 4/ Lực quán tính Lực quán tính tịnh... biên ta lập đợc quan hệ Q - , trong đó Q là lực tổng hợp tác dụng lên cổ biên =++ =+ Trên đồ thị thì lực tổng hợp đợc xác bằng cách: với góc quay trục khuỷu ta xác định đợc điểm Ptt tơng ứng trên đồ thị, sau đó nối điểm Ptt với tâm cổ biên giả định D ta xác định đợc véc tơ DPtt biểu diễn tổng hợp tác dụng lên cổ biên tại thời điểm ứng với góc quay của trục khuỷu Sau khi xác định đợc quan hệ Q - ta... thị mài mòn chốt khuỷu Đồ thị mài mòn chốt khuỷu thể hiện trạng thái hao mòn của trục và vị trí chịu tải ít để khoan lỗ dầu Để vẽ đồ thị mài mòn, ta tiến hành vẽ vòng tròn có bán kính R (chọn R= 70 (mm) ) tợng trng cho chốt khuỷu, sau đó chia vòng tròn thành 12 phần đều nhau và đợc đánh số thứ tự nh bản vẽ Tiến hành lập bảng tính tại mỗi điểm với giả thiết phạm vi ảnh hởng của lực tại mỗi điểm là... lợng trên một đơn vị diện tích đỉnh piston m= 0,58 + 0,36 = 120.5 (kg/m2); 0,78.10 2 pj=- m.J = - 120,5.10 5.J (kG/cm2) Ta có bảng tính pj theo các góc : Sv thực hiện: Chu Đào Hồng Hải 11 TKMH động cơ đốt trong J1 Sv thực hiện: Chu Đào Hồng Hải J2 J 12 Pj( KG/cm2) TKMH động cơ đốt trong 0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180 195 210 225 240 255 270 285 300 315 330 345 360 3258.41 3147.38 2821.86... thị áp lực khí thể với à= 2,25(0/mm) 4/ Lực quán tính Lực quán tính tịnh tiến đợc tính theo công thức pj = -mR2(cos + cos2) (kG/cm2) Với m = (mpt+ m1 )/FP Diện tích đỉnh pittông: FP = D = 0.1 = 0,78.10-2 (m2) 2 4 2 4 Ta có mpt : khối lợng nhóm pitông mpt = 0,58 (kg); m1 : khối lợng thanh tryền quy dẫn về đầu nhỏ thanh truyền Ta có : mtt = 1.2 (kg) Mặt khác m1= 0,3.1.2 = 0,36 (kg) Khối lợng trên một... trên ta tiến hành nối các điểm đó lại sẽ đợc đồ thị mài mòn chốt khuỷu 0 23.65 24.94 13.11 1 23.65 24.94 13.11 11.82 2 23.65 24.94 13.11 11.82 9.24 3 24.94 13.11 11.82 9.2 7.52 4 5 6 7 8 13.11 11.8 9.24 7.52 32.89 11.82 9.24 7.52 32.89 9.24 7.52 32.89 7.52 32.89 32.89 Sv thực hiện: Chu Đào Hồng Hải 16 9 10 23.65 11 23.65 24.94 TKMH động cơ đốt trong 11.18 3.22 7.09 72.02 14.40 7.09 80.6 16.13 82.78 16.56... 3.9775 -3.98 0.01 558 -4.37 -0.97 -0.23089 1 3.7625 -3.65 -0.87 576 -8.39 -0.89 -0.45899 0.99 3.3325 -3 -1.55 594 -11.63 -0.74 -0.6701 0.98 2.6875 -2.03 -1.84 Sv thực hiện: Chu Đào Hồng Hải 15 TKMH động cơ đốt trong 612 -13.74 -0.53 -0.84765 0.97 2.0425 -1.12 -1.78 630 -14.48 -0.26 -0.96686 0.97 1.1825 -0.32 -1.18 648 -13.79 0.07 -0.9977 0.97 0 0 0 666 -11.73 0.41 -0.91398 0.98 -1.29 -0.54 1.2 684