THUYẾT MINH ĐA MÁY TÀU PDF. LÊ VĂN LỘC

Tính tốn thiết kế động D66-0319 LỜI NĨI ĐẦU Động đốt ngày phát triển mạnh số lượng, lẫn chất lượng, đóng vai trò quan trọng nhiều lĩnh vực kinh tế, xã hội, khoa học công nghệ…Mặc dù khoa học công nghệ đạt nhiều thành tựu đáng kể lĩnh vực động đốt trong, dựa nguyên lý động cổ điển, tảng để tiếp tục nghiên cứu, sáng tạo, phát triển hồn thiện động đốt Mơn học kết cấu tính tốn động đốt môn học chuyên ngành động đốt với tảng sở kết cấu tính tốn động đốt mà sinh ngành Cơ Khí Giao Thơng nói chung, đặc biệt sinh viên ngành Kỹ Thuật Tàu Thủy nói riêng cần nắm vững Đồ án môn học ‘Thiết kế máy tàu’ môn học quan trọng giúp cho sinh viên hiểu sâu kiến thức học, nắm vững kiến thức cách chủ động, lý giải tượng có liên quan Ngồi đồ án mơn học giúp cho sinh viên động sáng tạo q trình tìm tịi, tra cứu tài liệu ứng dụng tin học trình làm đồ án Dù cố gắng để hoàn thành tốt nhiệm vụ giao song q trình làm khơng tránh khỏi sai sót em mong bảo thêm thầy ý kiến đóng góp tồn thể bạn Đà nẵng, ngày tháng năm 2019 Sinh viên thực Lê Văn Lộc SVTH: Lê Văn Lộc – Lớp 16KTTT Tính tốn thiết kế động D66-0319 MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN XÂY DỰNG BẢN VẼ ĐỒ THỊ…………………… 1.1 CÁC THƠNG SỐ TÍNH 1.2 ĐỒ THỊ CÔNG 1.2.1 Các thông số xây dựng đồ thị 1.2.2 Cách vẽ đồ thị 1.3 ĐỒ THỊ BRICK 11 1.3.1 Phương pháp 11 1.3.2 Đồ thị chuyển vị 12 1.4 XÂY DỰNG ĐỒ THỊ VẬN TỐC V(α) 13 1.4.1 Phương pháp 13 1.4.2 Đồ thị vận tốc V(α) 14 1.5 ĐỒ THỊ GIA TỐC 15 1.5.1 Phương pháp 15 1.5.2 Đồ thị gia tốc j = f(x) 15 1.6 VẼ ĐỒ THỊ LỰC QUÁN TÍNH 17 1.6.1 Phương pháp 17 1.6.2 Đồ thị lực quán tính 18 1.7 ĐỒ THỊ KHAI TRIỂN: PKT, PJ, P1 – α 19 1.7.1 Vẽ Pkt – α 19 1.7.2 Vẽ Pj – α 19 1.7.3 Vẽ p1 – α 19 1.8 XÂY DỰNG ĐỒ THỊ T, Z, N – α 21 1.8.1 Sơ đồ lực tác dụng lên cấu trục khủy truyền 21 1.9 ĐỒ THỊ ∑T – α 29 SVTH: Lê Văn Lộc – Lớp 16KTTT Tính tốn thiết kế động D66-0319 1.10 ĐỒ THỊ PHỤ TẢI TÁC DỤNG LÊN CHỐT KHUỶU 34 1.11 ĐỒ THỊ KHAI TRIỂN Q(α) 35 1.12 ĐỒ THỊ PHỤ TẢI TÁC DỤNG LÊN ĐẦU TO THANH TRUYỀN 38 1.13 ĐỒ THỊ MÀI MÒN CHỐT KHUỶU………………………………………42 SVTH: Lê Văn Lộc – Lớp 16KTTT Tính toán thiết kế động D66-0319 CHƯƠNG XÂY DỰNG ĐỒ THỊ CÔNG, ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC ĐỘNG CƠ D66-0319 1.1 CÁC THƠNG SỐ TÍNH SỐ LIỆU BAN ĐẦU THÔNG SỐ KỸ THUẬT KÝ HIỆU GIÁ TRỊ Nhiên liệu Diesel Số xi lanh / Số kỳ / Cách bố trí i// Thứ tự làm việc / / In-line 1-3-5-6-4-2 Tỉ số nén ε Đường kính x hành trình piston (mm x mm) Cơng suất cực đại / số vòng quay (kw/vg/ph) Tham số kết cấu 15 DxS 105.9 x 110.0 Ne/n 305.0 / 3250 λ 0,24 (MN/m2) pz 8.2 Khối lượng nhóm piston (kg) mpt 5.3 Khối lượng nhóm truyền (kg) mtt 6.2 s 18 α1 12 α2 53 α3 42 α4 10 Áp suất cực đại Góc đánh lửa sớm Góc phối khí (độ) (độ) Hệ thống nhiên liệu Bocsh PE inline pump Hệ thống bôi trơn Cưỡng các-te ướt Hệ thống làm mát Hai vịng (vịng ngồi: nước biển) Hệ thống nạp Turbo Charger Intercooler Hệ thống phân phối khí 12 valve, OHV SVTH: Lê Văn Lộc – Lớp 16KTTT Tính tốn thiết kế động D66-0319 Các thơng số cần tính tốn Xác định tốc độ trung bình động cơ: 𝐶 = 𝑆 𝑛 110 10 3250 = = 11.92(𝑚/𝑠) 30 30 Trong đó: S (m) : Hành trình dịch chuyển piston xilanh N (vịng/phút) : Tốc độ quay động Do Cm > m/s nên động động tốc độ cao hay động cao tốc Chọn trước: n1 = 1,36 n2 = 1,26  Áp suất khí cuối kỳ nạp: Chọn áp suất đường nạp (tăng áp tuabin khí): pk = 0,15 [MN/m2] Đối với động bốn kỳ tăng áp ta chọn: pa = (0,9 - 0,96)pk Vậy chọn: pa = 0,95pk = 0,1425 [MN/m2]  Áp suất cuối kì nén: pc = pa.εn1 = 0,1425.151,36 = 5.666 [MN/m2]  Chọn tỷ số giãn nở sớm(động diesel): ρ = 1,5  Áp suất cuối trình giãn nở sớm: 𝑝 = 𝑝 = 𝛿 𝑝 𝜀 𝜌 = 8,2 15 1,5 , 𝑀𝑁 = 0,4506[ ] 𝑚  Thể tích cơng tác: 𝑉 = S π.D = 1,10 [dm ] π.1,059 = 0.969[dm ]  Thể tích buồng cháy: 𝑉 = [dm ] 0.969 = = 0,0692[𝑑𝑚 ] 15 − SVTH: Lê Văn Lộc – Lớp 16KTTT Tính tốn thiết kế động D66-0319  Vận tốc góc trục khuỷu: 𝜔= π.n 𝜋 ⋅ 3250 = = 340.34[𝑟𝑎𝑑/𝑠] 30 30  Áp suất khí sót (động cao tốc) chọn: pth = 0,95pk = 0,95.0,15 = 0,1425[MN/m2] pr = 1,05pth = 1,05.0,1425= 0,149625 [MN/m2] Áp suất trước tuabin: Áp suất khí sót (chọn): 1.2 ĐỒ THỊ CƠNG 1.2.1 Các thơng số xây dựng đồ thị a Các thông số cho trước Áp suất cực đại: pz = 8,2 [MN/m2] Góc phun sớm: φs = 18o Góc phân phối khí: α1 = 12o α2 = 53o α3 = 42o α4 = 10o b Xây dựng đường nén Gọi Pnx , Vnx áp suất thể tích biến thiên theo q trình nén động cơ.Vì trình nén trình đa biến nên: 𝑃 𝑉 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡  𝑃 𝑉 = 𝑃 𝑉  Pnx=𝑃 Đặt 𝑖 = , ta có : 𝑃 = Để dễ vẽ ta tiến hành chia Vh thành  khoảng , i = 1, , 3,  c Xây dựng đường giãn nở Gọi Pgnx , Vgnx áp suất thể tích biến thiên theo trình giãn nở động cơ.Vì trình giãn nở trình đa biến nên ta có: 𝑃 𝑉 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡  𝑃 𝑉 = 𝑃 𝑉  Pgnx=𝑃 Ta có : VZ = .VC  Pgnx = = Đặt 𝑖 = , ta có : 𝑃 = Để dể vẽ ta tiến hành chia Vh thành  khoảng , i = 1, , 3,  d Biểu diễn thông số SVTH: Lê Văn Lộc – Lớp 16KTTT Tính tốn thiết kế động D66-0319 - Biểu diễn thể tích buồng cháy: Chọn Vcbd = 10 [mm] 𝜇 = [dm3/mm] cbd 0.0692 = = 0,00692[dm /mm] 10 - Biểu diễn thể tích cơng tác: 𝑉hbd = [mm] = 0.969 = 140[𝑚𝑚] 0.00692 - Biểu diễn áp suất cực đại: pzbd = 160 - 220 [mm] Chọn pzbd = 160 [mm] 𝜇 = [MN/(m2.mm) zbd 8,2 = = 0,0513[𝑀𝑁/(𝑚 𝑚𝑚)] 160 Về giá trị biểu diễn ta có đường kính vịng trịn Brick AB giá trị biểu diễn Vh, nghĩa giá trị biểu diễn cửa AB = Vhbd S  S  = =0,00078571[mm/mm] Vhbd + Giá trị biểu diễn oo’: 𝑜𝑜 , = , =8,4 [mm] SVTH: Lê Văn Lộc – Lớp 16KTTT Tính tốn thiết kế động D66-0319 Bảng 1.1: Bảng giá trị Đồ thị công động diesel Vx 1Vc rVc 2Vc 3Vc 4Vc 5Vc 6Vc 7Vc 8Vc 9Vc 10Vc 11Vc 12Vc 13Vc 14Vc 15Vc i 1.5 10 11 12 13 14 15 V(dm3) 0.06920 0.10380 0.13841 0.20761 0.27682 0.34603 0.41523 0.48444 0.55365 0.62285 0.69206 0.76127 0.83047 0.89968 0.96889 1.03809 V(mm) Đường nén 10 15 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 in1 1.7357 2.5669 4.4554 6.5887 8.9248 11.4363 14.1037 16.9123 19.8504 22.9087 26.0792 29.3553 32.7313 36.2021 39.7635 1/in1 0.5761 0.3896 0.2244 0.1518 0.112 0.0874 0.0709 0.0591 0.0504 0.0437 0.0383 0.0341 0.0306 0.0276 0.0251 Pc/in1 5.666 3.2644 2.2073 1.2717 0.86 0.6349 0.4954 0.4017 0.335 0.2854 0.2473 0.2173 0.193 0.1731 0.1565 0.1425 Pn(mm) 110.45 63.63 43.03 24.79 16.76 12.38 9.66 7.83 6.53 5.56 4.82 4.24 3.76 3.37 3.05 2.78 Đường giản nở in2 1.6668 2.395 3.9918 5.7358 7.5981 9.5603 11.6098 13.737 15.9348 18.197 20.5189 22.8965 25.3261 27.8049 30.3302 1/in2 0.6 0.4175 0.2505 0.1743 0.1316 0.1046 0.0861 0.0728 0.0628 0.055 0.0487 0.0437 0.0395 0.036 0.033 Pz.rn2/in2 8.2 8.2005 5.7062 3.4237 2.3822 1.7986 1.4296 1.1768 0.995 0.8583 0.7517 0.6656 0.5973 0.5399 0.492 0.451 Pgn(mm) 159.84 159.85 111.23 66.74 46.44 35.06 27.87 22.94 19.4 16.73 14.65 12.97 11.64 10.52 9.59 8.79 SVTH: Lê Văn Lộc – Lớp 16KTTT Tính tốn thiết kế động D66-0319 1.2.2 Cách vẽ đồ thị Xác định điểm đặc biệt: + Từ bảng giá trị ta tiến hành vẽ đường nén đường giản nở + Vẽ vòng tròn độ thị Brick để xác định điểm đặc biệt: - Điểm a (Va ; pa): Va = Vc+ Vh = 0,0692 + 0.969=1,038 [dm3]  Vabd = 150 [mm] pa = 0,1425 [MN/m2]  pabd = 0,135/0,00692 = 2,78[mm] abd (150;2,78) - Điểm b (Vb; pb): Vb = Va = 1,038 [dm3]  Vbbd = 150[mm] pb = 0,4506 [MN/m2]  pbbd = 0,4506/0,0513 = 8,78 [mm] bbd (150;8,78)  Điểm phun sớm : c’ xác định từ Brick ứng với s;  Điểm c(Vc;Pc) = c(10;110,45)  Điểm bắt đầu trình nạp : r(Vc;Pr) => r(10; 2,92)  Điểm mở sớm xu páp nạp : r’ xác định từ Brick ứng với α1  Điểm đóng muộn xupáp thải : r’’ xác định từ Brick ứng với α4  Điểm đóng muộn xupáp nạp : a’ xác định từ Brick ứng với α  Điểm mở sớm xupáp thải : b’ xác định từ Brick ứng với α3  Điểm y (Vc, Pz) => y(10; 159,84)  Điểm áp suất cực đại lý thuyết: z (Vc, Pz) => z(15; 159,84)  Điểm áp suất cực đại thực tế: z’’(/2Vc, Pz) => z’’(7,5; 759,84)  Điểm c’’ : cc” = 1/3cy  Điểm b’’ : bb’’=1/2ba Bảng 1.2: Các điểm đặc biệt Điểm a (Va, pa) c (Vc, pc) z (Vz, pz) b (Vb, pb) r (Vr, pr) y(Vc, pz) c’’ b’’ z''(ρ/2vc;pz) Giá trị thật V (dm3) 1,038 0,0692 0,0138 1,038 0.0692 0,0692 0,0519 p (MN/m2) 1,425 6,666 8,2 0,4506 0,1496 8,2 8.2 Giá trị vẽ V (mm) 150 10 15 150 10 10 10 150 12,5 p (mm) 2.78 110,45 159,84 8,78 2,92 159,84 128 5,78 159,84 SVTH: Lê Văn Lộc – Lớp 16KTTT Tính toán thiết kế động D66-0319 Bảng 1.3: Các giá trị biểu diễn đường nén đường giãn nở Giá trị vẽ Vx pnén pgiản nở p0 10 110,45 159,84 1,95 15 63,63 159,85 1,95 20 43,03 111,23 1,95 30 24,79 66,74 1,95 40 16,76 46,44 1,95 50 12,38 35,06 1,95 60 9,66 27,87 1,95 70 7,83 22,94 1,95 80 6,53 19,4 1,95 90 5,56 16,73 1,95 100 4,82 14,65 1,95 110 4,24 12,97 1,95 120 3,76 11,64 1,95 130 3,37 10,52 1,95 140 3,05 9,58 1,95 150 2,78 8,79 1,95 + Sau có điểm đặc biệt tiến hành vẽ đường thải đường nạp , tiến hành hiệu chỉnh bo tròn hai điểm z’’ b’’ Hình 1.1 Đồ thị cơng SVTH: Lê Văn Lộc – Lớp 16KTTT 10 ... khí thể P1: P1 = Pkt + PJ [MN/m2] SVTH: Lê Văn Lộc – Lớp 16KTTT 19 Tính tốn thiết kế động D66-0319 Hình 1.8: Đồ thị khai triển Pkt, Pj,P1-α SVTH: Lê Văn Lộc – Lớp 16KTTT 20 Tính toán thiết kế... Sơ đồ lực tác dụng lên cấu trục khủy truyền 21 1.9 ĐỒ THỊ ∑T – α 29 SVTH: Lê Văn Lộc – Lớp 16KTTT Tính tốn thiết kế động D66-0319 1.10 ĐỒ THỊ PHỤ TẢI TÁC DỤNG LÊN CHỐT KHUỶU ... Điều chứng minh sau: + Ta có : AC=AO - OC= AO - (CO’ - OO’) = R- MO’.cos + + Coi : MO’  R + cos  AC =