kết cấu khung gầm ô tô×kết cấu khung xe ô tô×bài giảng kết cấu và tính toán ô tô×bài giảng khung gầm ô tô×bài giảng kết cấu ô tô× Từ khóa bài giảng kết cấu khungbài giảng kết cấu tính toán ô tôbài giảng kết cấu ô tôbài giảng kết cấu bê tông cốt thépbài giảng kết cấu bê tông cốt thép Mô tả
Chng NG HC C CU KHUU TRC THANH TRUYN (Tng thi gian: 06 tit LT) I ng hc, ng lc hc ca c cu KT- TT giao tõm ng hc ca c cu khuu trc - truyn 1.1 Quy lut chuyn ng ca pớt tụng (chuyn v ca pớt tụng) Theo hỡnh 1.1, giả sử quãng đờng dịch chuyển đợc piston tính từ ĐCT x: x = AB = OA - (OD + DB) = (l + R) - (R.cos + l.cos) Trong ú: l - Chiu di truyn tớnh t tõm u nh n tõm u to R - Chiu di tay quay (bỏn kớnh quay ca trc khuu) - Gúc quay c ca trc khuu tớnh t CT ng vi x - Gúc lch gia ng tõm TT v ng tõm xi lanh ng vi Gi = R l tham s kt cu , thụng l thng = 0,25 0,29 x c vit li: j l x = (l + ) (cos + cos ).R (1-1) tớnh giỏ tr gn ỳng ca x, ta dựng cụng thc gn ỳng T tam giỏc OCB/, ta cú: Hỡnh1 1: S c cu khuu trc sin = , sin truyn giao tõm cos = sin nờn: 2 1/ cos = sin = (1 sin ) Khai trin vộ phi ng thc trờn theo nh thc Niuton ta cú: 1 (1 sin )1 / = sin + sin sin 16 B qua cỏc hng s ly tha bc tr lờn ri thay tr s gn ỳng ca cos v phng trỡnh (1-1), sau rỳt gn ta c cụng thc gn ỳng sau: x R (1 cos ) + (1 cos ) (1-2) Hoc x R.A, ú: A = (1 cos ) + (1 cos ) Tr s A c tớnh theo v bng 1.1 sau: Bng 1.1 Bng phm vi thụng s kt cu ca cỏc loi ng c: Trong ú: mj Khi lng ca cỏc chi tit chuyn ng tnh tin Pjmax Lc quỏn tớnh chuyn ng tnh tin cc i Vtb Vn tc trung bỡnh ca pớt tụng S/D t s hnh trỡnh ca pitston v ng kớnh xi lanh 1.2 Vn tc ca pớt tụng - Vn tc tc thi (vt) Ly o hm bc nht biu thc quóng ng (x) ca pớt tụng theo thi gian (t): vt = x ' = dx = R sin + sin = RB d (1-3) Tr s B c tớnh theo bng (1.1) - Vn tc trung bỡnh (Cm) Cm = S n (m/s) 30 (1-4) Trong ú: S - Hnh trỡnh ca pớt tụng (m); S = 2R (m) n - Vn tc gúc trc khuu (v/ph) Vi: - Cm = (3,5 ữ 6,5) m/s => ng c tc thp - Cm = (6,5 ữ 9) m/s => ng c tc trung bỡnh - Cm = (9 ữ 13) m/s => ng c cao tc - Cm > 13 m/s => ng c siờu cao tc 1.3 Gia tc ca pớt tụng Gia tc ca pớt tụng c dựng xỏc nh lc quỏn tớnh ca cỏc chi tit chuyn ng tnh tin c cu khuu trc truyn Ly o hm ca tc tc thi theo thi gian cụng thc (1-3) ta cú: J = vt' = x '' = dv = R ( cos + cos ) = R 2C d (1-5) Tr s C c tớnh theo v Chiu ca gia tc J c quy nh nh sau: - Chiu hng tõm O l chiu dng - Chiu xa tõm O l chiu õm ng lc hc ca c cu khuu trc - truyn 2.1 Khi lng cỏc chi tit chuyn ng a) Khi lng cỏc chi tit chuyn ng tnh tin - Khi lng ca nhúm pớt tụng Khi lng ca nhúm pớt tụng (mnp), tham gia chuyn ng tnh tin, bao gm lng ca cỏc chi tit: Pớt tụng (m pt), xộc mng (mxm), cht pớt tụng v cỏc chi tit hóm cht (mcp) (Kg) mnp = m pt + mxm + mcp (kg) (1-6) - Khi lng ca nhúm truyn Nhúm truyn bao gm: Thanh truyn, bu lụng truyn, bc u to v u nh truyn Trong quỏ trỡnh lm vic, u nh truyn chuyn ng tnh tin, u to chuyn ng quay, thõn chuyn ng song phng Vỡ vy ngi ta thng chia lng truyn thnh phn: Khi lng quy v u nh tham gia chuyn ng tnh tin (m1) Khi lng quy v u to tham gia chuyn ng quay (m2) => mtt = m1 + m2 (kg) (1-7) Thụng thng: m1 = (0,275 - 0,350) mtt m2 = (0,650 - 0,725) mtt Hỡnh 1.2 S phõn b lng ca truyn b) Khi lng cỏc chi tit chuyn ng quay (KL nhúm trc khuu (mK)): Khi lng trc khuu tham gia chuyn ng quay, bao gm: Khi lng c trc, lng c khuu v mỏ khuu C th trờn s phõn b cỏc lng ca trc khuu (hỡnh 1.3) cú: mck - lng ca c khuu (phn gch dc) chuyn ng quay vi bỏn kớnh R mm - lng phn chuyn ng quay vi bỏn kớnh (phn gch chộo) Nu quy dn mm v tõm cht trc khuu bng lng mmr thỡ: mmr = mm R (kg) (1-8) Do ú lng chuyn ng quay ca trc khy l: mk = mch + 2mmr (kg) (1-9) Nh vy: - Khi lng ca cỏc chi tit tham gia chuyn ng tnh tin ca truyn: M = mnp + m1 (kg) (1-10) - Khối lợng chi tiết tham gia chuyển động quay ca truyn: M r = mk + m2 (kg) (1-11) Hỡnh 1.3 S phõn b lng ca trc khuu Bng 1.2 Bng lng nhún Piston - trc khuu - truyn trờn mt n v din tớch nh piston ca ng c KT LUN - Xõy dng c cụng thc chuyn v ca piston v v s c cu KTTT giao tõm - Xỏc nh c lng cỏc chi tit chuyn ng ca truyn CU HI, BI TP Ngy thỏng nm 2015 Ngy thỏng nm 2015 NGI THễNG QUA NGI BIấN SON TRNG KHOA GIO VIấN Thng tỏ, KS Chu Anh Dng Thng ỳy CN, Ths Nguyn Hng Quyn Chng NG HC C CU KHUU TRC THANH TRUYN (Tip theo) 2.2 Lc v mụmen tỏc dng lờn c cu KT - TT a) Lc quỏn tớnh - Lc quỏn tớnh ca cỏc chi tit tham gia chuyn ng tnh tin (PJ) Hỡnh 2.5 Biu xỏc nh du ca lc quỏn PJ tớnh theo gúc quay a lc quỏn tớnh cp (PJ1); b lc quỏn tớnh cp (PJ2) Lc quỏn tớnh chuyn ng tnh tin c xỏc nh nh sau: PJ = m.J (N) V tr s: PJ = m.J = mR ( cos + cos ) = mR cos + mR cos 2 Gi PJ1 = mR cos l lc quỏn tớnh chuyn ng thng cp (cú chu k 3600) v PJ = mR cos l lc quỏn tớnh chuyn ng thng cp (cú chu k 1800) PJ = PJ + PJ Du ca PJ1 v PJ2 c xỏc nh theo nh biu (Hỡnh 2.5) - Lc quỏn tớnh chuyn ng quay (PK) Lc ny tỏc dng vo c khuu, cú phng trựng vi phng ng tõm mỏ khuu, cú chiu hng ngoi tõm quay (lc ly tõm), cú tr s: PK = mr R (N) b) Lc khớ th Lc khớ th khớ chỏy sinh tỏc dng lờn nh pớt tụng T kt qu tớnh toỏn trờn th cụng P - V ri trin khai theo h trc to P - , bit giỏ tr ỏp sut tuyt i tỏc dng lờn nh pớt tụng theo gúc quay ca trc khuu Khi tớnh ỏp lc tỏc dng lờn nh pớt tụng (lc khớ th) phi dựng ỏp sut d (pd): Pd = p - p0 (MN/m2) Trong ú: p - p sut tớnh c trờn th P0 - p sut khớ quyn Lc kh th l: PKT = Pd .D (MN), vi D - ng kớnh pớt tụng c) Hp lc v mụmen tỏc dng c cu KT - TT C cu khuu trc truyn gm loi: giao từm (tõm pitston v tõm trc khy nm trờn cựng ng thng) v lc từm Trờn ng c ụ tụ thng dựng cu khuu trc truyn giao từm Ta xt lc v m men tc dng ln loi ny (Hnh 2.6) - Cỏc lc tỏc dng lờn c cu khuu trc truyn + Lc tỏc dng lờn cht pớt tụng (P1) L hp lc ca hai lc cựng phng: Lc khớ th v lc quỏn tớnh: P1 = P KT + P J (MN) Ti cht pớt tụng (C), lc P phõn tớch thnh lc thnh phn: Lc ngang (N) cú phng vuụng gúc vi mt phng cha ng tõm cht v ng tõm xi lanh Lc truyn (P TT) cú phng trựng vi ng tõm truyn P1 = N + P TT V tr s: N = P1 tg v PTT = P1 cos Ri lc PTT theo phng tỏc dng v tõm c khuu: Hỡnh 2.6 Cỏc lc v mụ men tỏc dng lờn c cu khuu trc truyn Ti tõm c khuu phõn tớch lc PTT thnh hai thnh phn: Lc tip tuyn (T) cú phng vuụng gúc vi bỏn kớnh quay v nm mt phng vuụng gúc vi ng tõm trc khuu Lc phỏp tuyn (Z) cú phng trựng vi ng tõm mỏ khuu P TT = T + Z V tr s: T = PTT sin ( + ) = P1 sin ( + ) ; cos Z = PTT cos( + ) = P1 cos( + ) cos + Lc quỏn tớnh chuyn ng quay (PK) Tỏc dng vo c khuu theo chiu hng kớnh v hng tõm quay, v tr s: PK = mr R2 - Cỏc mụ men cỏc lc sinh tỏc dng lờn c cu Lc ngang (N) gõy mụ men lt ng c (ML), v tr s: M L = N A (Nm) Trong ú: A - Khong cỏch t lc N n tõm quay Chiu ca ML luụn ngc vi chiu quay ca trc khuu v cú xu hng lt ng c theo chiu ngc vi chiu quay Lc tip tuyn T gõy mụ men quay (M q) lm quay trc khuu ca ng c, v tr s: M q =T R (Nm) Vi: R - Bỏn kớnh quay Mq ngc chiu vi mụ men lt v luụn cú quan h: Mq= - ML - Tỏc dng ca cỏc lc v mụ men c cu khuu trc truyn Trong tt c cỏc lc v mụ men ó xột, ch cú mụ men quay (M q) l sinh cụng lm quay trc khuu ca ng c Khi ng c lm vic mụ men quay luụn c cõn bng bi h thc: M q = M C + J o Trong ú: MC - Mụ men cn t cỏc chi tit, b phn tiờu th cụng sut truyn n trc khuu ca ng c Jo- Mụ men quỏn tớnh ca h trc khuu - bỏnh - Gia tc gúc ca trc khuu Lc ngang N va gõy mụ men lt lm mt cõn bng ng c, va lm tng lc ma sỏt gia pớt tụng xi lanh, nờn lm tng mi mũn theo phng tỏc dng ca lc Cỏc lc cũn li u lm tng ti trng, tng mi mũn cỏc trc v lm mt cõn bng ng c Tham kho: ng lc hc khuu trc truyn lch tõm Hỡnh 2.7 s c cu khuu trc truyn lch tõm Chng NG HC C CU KHUU TRC THANH TRUYN (Tip theo) II Cõn bng ng c Khỏi nim chung v cõn bng ng c Khi ng c lm vic trng thỏi n nh, nu lc v mụ men tỏc dng lờn b ng c khụng thay i v tr s v chiu tỏc dng, thỡ ng c c coi l cõn bng Nu ng c lm vic trng thỏi khụng cõn bng s lm lng cỏc mi ghộp Mt s chi tit b quỏ ti, tng mi mũn cỏc chi tit v gõy nhiu hin tng xu khỏc cho ng c Mun ng c c cõn bng phi m bo cho: Hp lc ca cỏc lc quỏn tớnh chuyn ng thng, hp lc ca cỏc lc quỏn tớnh chuyn ng quay u bng khụng Mụ men cỏc lc sinh trờn mt phng cha ng tõm trc khuu bng khụng Mụ men quay ca ng c n nh Do vy, iu kin cn v ng c c cõn bng l: P = mR cos = P = mR cos = J1 J2 P = m R K M M M r J1 J2 K =0 = a.mR cos = = a.mR cos = } (2.8) = a.mr R = Trong ú: MJ1; MJ2; MK - Cỏc mụ men cỏc lc quỏn tớnh PJ1; PJ2; PK gõy ra; a khong cỏch gia hai ng tõm xi lanh ng c nhiu xi lanh, cõn bng ng c, ngoi vic m bo tớnh nng cõn bng ng tt cho cỏc chi tit chuyn ng quay Ngi ta cũn li dng cỏc lc v cỏc mụ men ngc chiu sinh cỏc xi lanh khỏc trit tiờu ln Do ú cựng mt ng c thit k, ch to cng nh lp rỏp, hnh phi m bo cỏc yờu cu sau: 10 m l hiu sut c gii ca bm du, xột n tn tht ma sỏt v tn tht thy ng thỡ m = 0,85 ữ 0,90 Vb lu lng lý thuyt ca bm du (l/h) pdr v pdv l ỏp sut du v ỏp sut du vo bm (kG/cm2) IV Tớnh toỏn lc du (GV hng dn SV c giỏo trỡnh) 4.1 Tớnh toỏn bu lc thm a) Bu lc thm dựng lừi lc kim loi Khi tớnh toỏn kh nng lc ca loi bu lc dựng lừi locjkim loi ch yu l xỏc nh kh nng thụng qua ca bu lc bng h s tit din thụng qua ktp - H s tit din thụng qua ktp c xỏc nh theo cụng thc sau: 100 360 k = +s Trong ú: (%) (9-10) l khe h lc (mm) s chiu dy ca phin lc (mm) gúc chim ch ca phin gt () H s tit din thụng qua ca cỏc loi lc thm thng vo khong 0,28 ữ 0,32 Tit din thụng qua Ftp ca lừi lc xỏc nh theo cụng thc Ftp = Vb 10 (cm2) 6v d (9-11) Hỡnh 9.1 Lừi lc kim loi Trong ú: Vb lu lng ca bm du (l/ph); vd tc trung bỡnh ca du qua lc (cm/s) Cú th chn vd theo bng 9.1 - Din tớch lc F ca lừi lc c xỏc nh theo cụng thc sau: F= Ftp k F (cm2); + Chiu cao ca lừi lc: h = d (cm); Trong ú d l ng kớnh trung bỡnh ca lừi lc (cm); d = d1 + d 2 Bng 9.1 Tc trung bỡnh ca du nhn qua lc Kiu lc thm Lc li Lc tm, phin Lc di nh hỡnh vd (cm/s) 2,0 ữ 2,5 ữ 12 ữ 18 83 b) Bu lc thm dựng lừi lc bng d, bng giy Tớnh toỏn loi bu lc ny rt khú vỡ thng khụng xỏc nh c tit din c thụng qua mt cỏch chớnh xỏc Khi thit k nờn tham kho kớch thc ca nhng loi lc tinh ca ng c cú cụng sut tng ng Cú th cn c vo tng dung tớch cụng tỏc ca ng c la chn s b kớch thc lừi lc theo s liu thng kờ bng 9.2 Bng 9.2 Kớch thc lừi lc Th tớch cụng tỏc Vh (l) ng kớnh lừi lc d (mm) Chiu cao lừi lc h (mm) tr lờn 1,5 - di 1,5 116 116 88 204 126 135 Tớnh kim nghim kh nng lc ca bu lc thm theo cụng thc sau: Vl = C F p (l/ph) (9-11) Trong ú: Vl l lu lng du qua lc (l/ph) F l din tớch thụng qua lý thuyt tớnh theo cụng thc: F = d h p l chờnh ỏp ca bu lc (ca ỏp sut vo v ra) p = p dv p dr thng cú th chn: p = 1ữ 1,5 (kG/cm2) l nht ca du C l h s lu thụng, theo s liu thc nghim: i vi cỏc loi lừi lc bng len, d, giy thm, C = 0,015; i vi cỏc loi lừi lc bng si bụng, la, C = 0,006 4.2 Tớnh toỏn bu lc ly tõm - Tớnh toỏn kim nghim bu lc ly tõm ch yu l xỏc nh s vũng quay ca rụ to v ng kớnh ca rụ to Phn lc tỏc dng trờn ng tõm l phun khin rụ to quay, xỏc nh theo cụng thc sau: F= m ( v d v r ) = G ( v d v r ) hoc F = V V n R 2g g f 30 (9-12) Trong ú: m v G: l lng v trng lng du nhn qua mt l phun mt giõy vd : tc ca tia du phun l phun vr : tc vũng ca tõm l phun 84 : mt ca du nhn V : lu lng ca du nhn phun qua mt l phun mt giõy n : s vũng quay ca rụ to mt phỳt f : din tớch tit din l phun R: khong cỏch t tõm l phun n tõm trc rụ to : h s co dũng ca du nhn chy qua tit din l phun Bng 9.3 Gii thiu h s co dũng v h s lu lng ca dũng du qua l phun ca bn loi l phun gii thiu trờn hỡnh 9.2 à1 H s dng l phun 0,9 1,0 1,0 1,0 0,80 0,83 0,78 0,86 Hỡnh 9.2 cỏc dng vũi phun thng dựng bu lc ly tõm - Xỏc nh ỏp sut du trc vo lc B qua lng du rũ r qua khe h lp ghộp gia rụto v trc rụto (theo s liu thc nghim, lng du ny ch chim khong 2% lng du phun qua l phun) Lu lng du nhn phun hai l phun cú th xỏc nh bng phng trỡnh: V = 2à f 2p (m3/s) (9-13) Trong ú: : h s lu lng ca dũng du qua l phun, = 0,78 ữ 0,86 : lng riờng ca du (kg/m3) p: ỏp sut du trc l phun (kG/cm2) n p = p1 (1 ) + ( R r02 ) (N/m2) 30 (9-14) Trong ú: 85 P1: ỏp sut ca du trc vo lc (kG/cm2) r0 : bỏn kớnh trc rụ to (m) : h s tn tht lu ng ca du t du vo rụ to n ti ming l phun i vi bu lc ly tõm khụng hon ton = 0,1 ữ 0,3 i vi bu lc ly tõm lc hon ton = 0,2 ữ 0,5 T cỏc phng trỡnh trờn ta rỳt ỏp sut cn thit ca du vo bu lc ly tõm theo phng trỡnh sau: n R r02 12 f V (kg/cm2) 30 p1 = 8à 12 f (1 ) ( ) (9-15) xỏc nh tr s ti u ca bỏn kớnh rụto R, ta ly o hm phng trỡnh (6.5) theo R v cho o hm Rt u = a f V12 dn = sau ú rỳt ra: dR 2a f + V1 30b + V (m) (9-16) T phng trỡnh trờn ta thy tr s tt nht ca R s gim tng lu lng du V v gim mụmen cn Mc (a v b gim) khin cho kt cu ca bu lc ly tõm gn nh V Tớnh kột lm mỏt du (GV hng dn SV c giỏ trỡnh) Vic tớnh toỏn kột lm mỏt du bụi trn l ta i xỏc nh cỏc thụng s c bn sau: - Nhit lng ca ng c truyn cho du nhn: Q d = c d V d ( t dr t dv ) (kcal/h) (9-17) Nhit lng ny cõn bng vi nhit lng kột lm mỏt du tn ngoi Q d = c d V k ( t dvk t drk ) (kcal/h) vỡ vy: (9-18) Trong ú: Vd, Vk l lu lng du nhn tun hon ng c v lu lng du chy qua kột lm mỏt tdv, tdr l nhit du vo v ng c (0C) tdvk, tdrk l nhit du vo v kột lm mỏt du (0C) cd t nhit ca du nhn (kcal/kg0c) mt du nhn (kg/l) Trong h thng bụi trn cỏcte khụ, du c lm mỏt liờn tc vỡ th Vd = Vk Din tớch cn nhit cn thit ca kột lm mỏt du xỏc nh theo cụng thc sau: Fk = Qd K k (td tk ) (m2) Trong ú: Kd: l h s truyn nhit tng quỏt gia du nhn v mụi cht lm mỏt (kcal/m2h0C) td, tk: l nhit trung bỡnh ca du nhn kột v ca mụi cht lm mỏt (0C) 86 td = td v k + td r k ; tk = tk r + tk v Chờnh lch nhit ca du kột lm mỏt thng chn bng chờnh lch nhit ca du vo v ng c Do ú (td-tk) = (tdr-tdv) - i vi ng c xng thng chn: t d = t d r t dv = (10 ữ 20) C - i vi ng c iờden thng chn: t d = t d r t dv = ( 20 ữ 40) C Nhit trung bỡnh ca du nhn kột thng vo khong 75 ữ 85 C Nhit trung bỡnh ca khụng khớ qua kột lm mỏt du iu kin lm vic nng cú th chn bng 450C H s truyn nhit Kd ph thuc khỏ nhiu vo nhõn t truyn nhit - i vi kột lm mỏt du dựng kiu ng thng v nhn K d (100 ữ 300) kcal / m h C - i vi kột lm mỏt du dựng kiu ng to dũng du chy xoỏy K d ( 700 ữ 1000) kcal / m h C VI Tớnh lng du cha cỏcte (GV hng dn SV c giỏ trỡnh) Lng du nhn cn cha cỏcte (Vct) cú th xỏc nh theo cụng thc kinh nghim sau: i vi ng c xng : Vct = ( 0,06 ữ 0,12 )Ne, (lớt) i vi ng c Diesel ụ tụ: Vct = (0,1 ữ 0,15)Ne, (lớt) ữ i vi ng c Diesel mỏy kộo: Vct = (0,2 0,45)Ne, (lớt) KT LUN CU HI, BI TP Bi 9: Cho ng c cú cụng sut Ne = 100kW, lng riờng ca du = 0,9g/cm3, nhit dung riờng ca du C =2,11kJ/Kg oK, ỏp sut du bụi trn h thng p=0,5MN/m2 Xỏc nh: a) Lng du bụi trn, lu lng ca bm du? b) Cụng sut dn ng bm du? Ngy thỏng nm 2015 87 NGI BIấN SON GIO VIấN Thng ỳy CN, Ths Nguyn Hng Quyn Chng 10 TNH TON H THNG LM MT (Tng thi gian: 02 tit LT) Yờu cu tớnh toỏn h thng lm mỏt 1.1 Nhit nc lm mỏt Trong quỏ trỡnh lm vic ca ng c t trong, nhit truyn cho cỏc chi tit mỏy tip xỳc vi khớ chỏy (piston, xộc mng, xupap, np xi lanh, thnh xi lanh) chim khong 25 ữ 35 % nhit lng nhiờn liu chỏy bung chỏy ta Vỡ vy cỏc chi tit ú thng b t núng mónh lit; nhit nh piston cú th lờn ti 6000C, cũn nhit nm xu pap cú th lờn ti 9000 C Nhit ca nc lm mỏt cú nh hng rt ln n cỏc ch tiờu kinh t, k thut v cụng sut ng c trờn hỡnh 7.13 trỡnh by quan h gia sut tiờu hao nhiờn liu, mũn xy lanh vi nhit ca nc lm mỏt, theo th ta thy: - Nhit nc lm mỏt ng c t 70 ữ 80 C l vựng cú sut tiờu hao nhiờn liu thp - Nhit ca nc lm mỏt tng thỡ mũn xylanh gim 88 Hỡnh 10.1 th quan h sut tiờu hao nhiờn liu, mũn xylanh vi nhit nc lm mỏt Thc nghim cho thy, tựy theo c im cu to ca tng loi ng c c th, cht lng nhiờn liu v du bụi trn, cựng mt s yu t khỏc thỡ nhit ti u ca nc t ng c nm khong (75-85)0C 1.2 Lu lng nc lm mỏt Trong quỏ trỡnh tớnh toỏn xỏc nh lu lng nc h thng lm mỏt phi chỳ ý: lu lng nc lm mỏt l thuc vo nhit lng nc mang i lm mỏt v chờnh lch nhit ca nc ng c tựy theo tng ch lm vic ca ng c Lu lng ca nc lm mỏt tun hon cn cho cỏc loi ng c thay i phm vi: 68 ữ 245 (l/kWh) vi s ln tun hon t (7-12) ln/phỳt Hin trờn ng c s dng HTLM bng nc v khụng khớ, ni dung bi ging ch xột HTLM bng nc Tớnh toỏn bm nc - Lu lng nc tun hon h thng lm: Gl m = G n = Ql m cn (t n r t nv ) (kg/s) (10-1) Trong ú: Qlm : l nhit lng truyn cho nc lm mỏt (J/s) cn : l t nhit ca nc (J/kg.) tnr, tnv : l nhit ca nc v nhit ca nc vo ng c - Sc cn chuyn ng ca nc h thng lm mỏt: c tớnh theo ct nc H v ph thuc vo sc cn ca tng b phn: kột nc, ng dn, vỏch nc thõn v np mỏy v.v Thng sc cn tng quỏt ca h thng lm mỏt tớnh toỏn gn ỳng cú th ly H = (3,5 - 15) mH2O Sau xỏc nh lng nc tiờu hao (Gn), ta cú th xỏc nh c kớch thc c bn ca bm nc 89 - Lu lng ca bm nc xỏc nh theo cụng thc: Gb = Gn (kg/s) (10-2) Trong ú: l h s tn tht ca bm, = 0,8 ữ 0,9 - Kớch thc ch yu ca bm phi cn c vo s chuyn ng ca cht lng bm Vi loi bm ly tõm cỏc phõn t cht lng ng thi tham gia hai chuyn ng (Hỡnh 10.2) + Chuyn ng theo: nc quay cựng cỏnh bm vi tc u (ti im vo A l tc u1; ti im B tc l u2) + Chuyn ng tng i theo hng tip tuyn vi cỏnh qut cú tc (ti im vo A l tc ; ti im B tc l ) Nh vy phõn t nc s chuyn ng vi tc tuyt i l: c = u + (ti A cú tc tuyt i l c1, ti B cú tc tuyt i l c2) Hỡnh 10.2 S tớnh toỏn bm nc ly tõm - L dn nc vo bm cú kớch thc tớnh theo cụng thc: 2 b ff = ( r1 r0 ) = c (m) n G (10-3) Trong ú: Gb: lng nc tớnh toỏn ca bm (kg/s) r1: bỏn kớnh ca bỏnh cụng tỏc (m) r0: bỏn kớnh bỏnh cụng tỏc (m) c1: Vn tc tuyt i ca nc i vo cỏnh, bng ữ (m/s); n : Mt ca nc (kg/m3) T phng trỡnh 7.3 ta rỳt ra: r1 = Gb + r02 (m) c1 n (10-4) 90 Tr s bỏn kớnh ngoi r2 ca bỏnh cụng tỏc c xỏc nh t tc vũng u im B u = 1+tg cot g gH b (m/s) (10-5) Trong ú: , l gúc gia cỏc phng ca tc c1 v u1, c2 v u2 (thng thỡ = 90 ; = ữ 12 ) , gúc gia cỏc phng ca tc tng i vi phng ca u theo hng ngc li ( A cú , B cú ); thụng thng = 12 ữ 15 , tng thỡ ct nc bm to nờn s tng g: gia tc trng trng g = 9,81 m/s2 H: ct ỏp ca bm (m) b : hiu sut ca bm b = 0,6 ữ 0,7 nb: s vũng quay ca bỏnh cụng tỏc (vg/ph) Thụng thng = 90 , ú xỏc nh theo cụng thc: tg = c1 c1 r2 = u1 u r1 (10-6) Tr s ca nn khong 40 ữ 55 cng cú th nh hn Quan h gia tc vũng u1, u2 biu th theo biu thc sau: u1 = u r1 (m/s) r2 (10-7) - Chiu cao ca cỏnh bm li vo (b 1) v li (b2) c xỏc nh theo cụng thc: b1 = Gb n c1 (2r1 Z ) (m) ; sin b2 = Gb c r (2r2 Z ) (m) sin (10-8) Trong ú: , - chiu dy ca cỏnh li vo v li (m); = = = ữ 5mm H cr - tc ly tõm ca nc li (m/s): c r = c sin = u tg b Z - s cỏnh ca bỏnh cụng tỏc, thng Z= ữ Cỏc bm t ng c ụ tụ mỏy kộo thng cú: b1 = (12-35)mm, b2 = (10-25)mm 91 Lu lng bm v ct ỏp bm to ph thuc vo dng cỏnh bm Lu lng bm nc Gb, ct ỏp H v cụng sut tiờu th ca bm N b ph thuc vo s vũng quay ca bỏnh cụng tỏc theo quan h: G b = An b ; H = B n n b2 ; N b = C n b2 õy: A, B, C l cỏc h s Cụng sut tiờu hao cho bm nc tớnh theo cụng thc sau õy: G b H 9,81.10 Nb = b cg ( KW ) (10-9) Trong ú: cg l hiu sut c gii ca bm; cg = 0,7 ữ 0,9 Trong ng c ụ tụ mỏy kộo cụng sut tn tht cho bm nc khong Nb = (0,068 ữ 0,0136) Ne (kW) Tớnh toỏn lu lng nc tun hon Khi tớnh toỏn h thng lm mỏt ta thng tớnh ch cụng sut cc i i vi h thng lm mỏt bng nc, trng thỏi nhit n nh ; nhit t ng c truyn cho nc lm mỏt cú th coi gn bng s nhit lng a qua b tn nhit truyn vo khụng khớ, vỡ s nhit lng tn trờn cỏc ng dn vo chim khong ữ % nờn cú cú th b qua Lng nhit truyn cho h thng lm mỏt ca ng c xng dựng ch hũa khớ chim khong 20 ữ 30 % cũn ca ng c ieden 15 ữ 25 % tng s nhit lng nhiờn liu ta Nhit lng t ng c truyn cho mụi cht lm mỏt (Qlm) cú th tớnh theo phng trỡnh cõn bng nhit: Q lm = Q0 (Qe + Qth + Qch + Qd + Qcl ) (10-10) Hoc cng cú th tớnh theo cụng thc kinh nghim sau: Qlm = q lm/ N e (J/s) (10-11) Trong ú: Q0: Nhit lng tng cng a vo ng c ng c lm vic trng thỏi ph ti ó cho Qe: Nhit lng tng ng vi cụng cú ớch ca ng c Qth: Nhit lng khớ thi em ngoi Qch: Nhit lng tn hao chỏy khụng hon ton Qd: Nhit lng truyn cho du bụi trn Qcl: Nhit lng ca cỏc tn tht nhit khỏc / q lm : Lng nhit truyn cho nc lm mỏt ng vi n v cụng sut mt n v thi gian (J/kW.s) Ne: Cụng sut cú ớch ca ng c (kW) 92 - i vi ng c xng dựng ch hũa khớ cú th ly: q lm/ = 1263 ữ 1360 (J/kW.s) - i vi ng c iờden: q lm/ = 1108 ữ 1138 (J/kW.s) Sau ó xỏc nh tr s Q lm, ta cú th xỏc nh lng nc G lm tun hon h thng mt n v thi gian theo biu thc sau: G lm = Qlm , (kg/s) c n t n (10-12) Trong ú: cn l t nhit ca nc lm mỏt (J/kg.); tr s cn ca nc: cn= 2,093 (J/kg.); tr s cn ca ờtylen, gluco: cn = 2,093 (J/kg.) t n l hiu nhit nc vo v b tn nhit: t n = t nv t nr - i vi ng c ụ tụ mỏy kộo: t n = ( ữ 10) c - ng c tu thy dựng h thng lm mỏt h: t n = (15 ữ 20) c - ng c tu thy dựng h thng lm mỏt kớn: t n = ( ữ 15) c Tớnh toỏn kột nc Tớnh toỏn kột nc bao gm vic xỏc nh b mt tn nhit truyn nhit t nc vo mụi trng xung quanh Xỏc nh kớch thc ca mt tn nhit da trờn c s lý thuyt truyn nhit Kột nc tn nhit ca ng c ụ tụ mỏy kộo cú mt mt tip xỳc vi nc núng v mt tip xỳc vi khụng khớ Do ú truyn nhit t nc vo khụng khớ l s truyn nhit t mụi cht ny n mụi cht khỏc qua thnh mng Nh vy quỏ trỡnh truyn nhit cú th phõn lm ba giai on ng vi ba phng trỡnh truyn nhit sau: - T nc n mt thnh ng bờn trong: Qlm = F1 ( t n t ) , (J/s) (10-13) - Qua thnh ng: Qlm = F1 ( t t ) , (J/s) (10-13) - T mt ngoi ca thnh ng n khụng khớ; Qlm = F2 ( t t kk ) , (J/s) (10-14) Trong ú Qlm: l Nhit lng ca ng c truyn cho nc lm mỏt bng nhit lng nc dn qua b tn nhit (J/s); 93 - H s tn nhit t nc lm mỏt n thnh ng ca b tn nhit (W/m2.); - h s dn nhit ca vt liu lm ng dn nhit W/m. (kcal/m.h0C); - chiu dy ca thnh ng (m); - h s tn nhit t thnh ng ca b tn nhit vo khụng khớ, tớnh W/m2 (kcal/m.h0C); F1: l din tớch b mt tip xỳc vi nc núng (m2); F2: l din tớch b mt tip xỳc vi khụng khớ (m2); t , t : l nhit trung bỡnh ca b mt v ngoi ca thnh ng; t n , t kk : l nhit trung bỡnh ca nc lm mỏt b tn nhit v ca khụng khớ i qua b tn nhit Gii cỏc phng trỡnh trờn ta cú: Qlm = Trong ú: k= F2 ( t n t kk ) = k F2 ( t n t kk ) F2 F2 + + F1 F1 (10-15) 1 F2 F2 l h s truyn nhit ca kột nc + + F1 F1 Din tớch F2 thng ln hn din tớch F1 vỡ F2 cũn tớnh n din tớch F1 v tớnh n din tớch ca cỏc tm tn nhit F T s F = l h s din tớch, vi loi kột nc dựng ng dt cú th chn = 3ữ6 Nhit trung bỡnh ca nc lm mỏt kột nc c xỏc nh theo biu thc sau: tn = t nv + t n r (10-16) Trong ú: t n v , t n r l nhit nc vo v nhit nc ca kột nc, (cú th ly bng nhit nc vo v nhit nc ca ng c) - Nhit trung bỡnh ca khụng khớ lm mỏt: t kk = t kkv + t kkr (10-17) Trong ú: 94 t kkv , t kkr l nhit khụng khớ vo v b tn nhit (ly t kkv = 49 c ) Chờnh lch nhit ca khụng khớ qua b tn nhit t kk ly bng 20 ữ 30 c Vỡ vy: t kkr = t kkv + t kk (10-18) H s cú th xỏc nh bi cỏc s liu thc nghim Tr s thớ nghim ca h s thay i khong = 2326 ữ 4070 (W/m2.) H s ca ng lỏ = 83,9 ữ 126 (W/m2.), ca hp kim nhụm l 104,8 ữ 198 (W/m2.), cũn ca thộp khụng g l 9,3 ữ 18,6 (W/m2.), H s ph thuc ch yu vo tc lu ng ca khụng khớ kk Khi thay i kk t ữ 60 m/s thỡ h s thay i ng bin t 40,6 ữ 303 (W/m2.) H s k cho b tn nhit kiu ng cú th xỏc nh theo th k = f ( kk ) trờn hỡnh 10.3 Hỡnh 10.3 Quan h ca h s truyn nhit k vi tc giú kk Cn c vo s liu thớ nghim, ngi ta thy rng xỏc nh b mt lm mỏt ca b tn nhit, cú th ly k v cú th tớnh gn ỳng: = 11,38 kk0,8 Trong ú: kk l tc ca khụng khớ i qua b tn nhit (m/s) Khi khụng tớnh n cỏc tn tht nhit Qlm cng cú th xỏc nh theo biu thc: Qlm = c kk G kk ( t kkr t kkv ) Q lm Do ú: t kkr = t kkv + c G kk kk (10-19) (10-20) Tng t, t cụng thc (10-12) ta tỡm c nhit ca nc kột nc: t nr = t nv Qlm cn Gn (10-21) i vi ng c ụ tụ mỏy kộo, tr s Gkk cú th tớnh theo cụng thc thc nghim: G kk = ( 0,053 ữ 0,102 ) N e (kg/s), (10-22) Trong ú: Ne l cụng sut cc i (kW) - Din tớch F2 cng cú th tớnh theo cụng thc thc nghim gn ỳng: 95 F2 = f2 Ne (m2) (10-23) Trong ú: f2: h s din tớch lm mỏt ca kột nc ng vi n v cụng sut (m2/kW) i vi ụ tụ du lch: f2 = 0,136 0,313 (m2/kW) i vi ụ tụ ti: f2 = 0,0204 0,408 (m2/kW) - Dung tớch ca h thng lm mỏt bng cht lng ng vi mt n v cụng sut (Vlm/Ne) thng khong: + Vi ụ tụ du lch: 0,163.10 ữ 0,354.10 (m3/kW) + Vi ụ tụ ti: 0,272.10 ữ 0,816.10 (m3/kW) + Vi mỏy kộo: 0,816.10 ữ 2,04.10 (m3/kW) KT LUN CU HI, BI TP Bi 10: Cho ng c lm mỏt bng nc tun hon cng bc cú Ne=145 (kW), nhit dung riờng ca nc C=4,25(kJ/Kg oK), nhit chờnh lch ca nc t = 130C, ỏp lc ca nc lm mỏt 0,18MN/m2 Xỏc nh: a) Lng nc lm mỏt tun hon h thng, lu lng ca bm nc lm mỏt? b) Cụng sut dn ng bm nc lm mỏt? Ngy thỏng nm 2015 NGI BIấN SON GIO VIấN Thng ỳy CN, Ths Nguyn Hng Quyn Ngun giỏo trỡnh, ti liu hc tp, tham kho Giỏo trỡnh Kt cu v tớnh toỏn ng c t - Trng Cao ng cụng ngh v K thut ụ tụ - 2014 96 Ti liu tham kho Kt cu v tớnh toỏn ng c t (Tp 2+3) - H Tn Chun, Nguyn c Phỳ, Trn T, Nguyn Tt Tin - NXB i hc v Trung hc chuyờn nghip H Ni - 1977 Lý thuyt kt cu tớnh toỏn ng c ụ tụ mỏy kộo - Nguyn Thnh Bc NXB Nụng nghip - 1986 Kt cu v tớnh toỏn ng c t - NXB H Ni -Trn T, Nguyn c Phỳ - 1996 III RT KINH NGHIM T CHC THC HIN - Rỳt kinh nghim sau bui hc - Nhc nh sinh viờn (hc viờn) hc bi c v c trc bi mi Ngy thỏng nm 2015 Ngy thỏng nm 2015 NGI THễNG QUA NGI BIấN SON TRNG KHOA GIO VIấN Thng ỳy CN, Ths Nguyn Hng Quyn 97 ... Quyn 20 Chng TNH TON NHểM PT TễNG (Tip theo) 2.3 Tớnh bn thõn piston - Thõn piston ch yu l chn chiu cao ca thõn ỏp sut ca piston nộn trờn xilanh khụng quỏ ln, to iu kin thun li cho bụi trn v gim... bỏn kớnh quay l r, nu tho iu kin: 2m2r = mR, Khi ú PJ2 x c cõn bng hon ton Vic b trớ cỏc i trng cõn bng hon ton cỏc lc quỏn tớnh chuyn ng tnh tin lm cho ng c cú cu to cng knh, phc nờn ớt dựng... dng: loi u nh dy v loi u nh mng (loi u nh mng c s dng a s ng c tc cao hin nay) 1.2 Tớnh to n a) Loi u nh dy (khi d2/d1>1,5) d2 - Loi u nh truyn dy cú d > 1,5 Trong ú d2, d1 l ng kớnh ngoi v