123doc-thuyet-minh-do-an-thiet-ke-may-tau SƠN

Đồ án môn học:Thiết Kế Máy Tàu GVHD:Nguyễn Quang Trung LỜI NÓI ĐẦU PHẦN I PHƢƠNG PHÁP XÂY DỰNG CÁC ĐỒ THỊ TRONG BẢN VẼ ĐỒ THỊ ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC Đồ thị công : .4 1.1 Các thông số cho trước : .4 1.2 Các thông số chọn : .5 1.3 Vẽ đồ thị công : .6 1.3.1 Xây dựng đường cong áp suất đường nén : 1.3.2 Xây dựng đường cong áp suất đường giãn nở : 1.3.3 Xác định điểm đặc biệt : 1.3.4 Lập bảng xác định điểm đường nén đường giãn nở : .7 1.3.5 Hiệu đính đồ thị cơng : .8 2.1 Động học cấu trục khuỷu truyền : 10 2.1.1 Xác định độ dịch chuyển (x) piston phương pháp đồ thị Brick : 10 2.1.2 Giải vận tốc v piston phương pháp đồ thị : .11 2.1.3 Giải gia tốc J đồ thị Tôlê : 13 2.2 Động lực học cấu trục khuỷu truyền : 2.2.1 Xác định khối lượng : 16 2.2.2 Xác định lực quán tính chi tiết tham gia chuyển động tịnh tiến : 16 2.2.3 Khai triển đồ thị Pj - V thành Pj - : 19 2.2.4 Cộng đồ thị P - Pj - P1 - : 19 2.2.5 Lập bảng tính lực tác dụng lên chốt khuỷu : 20 2.2.6 Tính mơmen tổng T : 22 2.2.7 Đồ thị véc tơ phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu : 24 2.2.8 Khai triển đồ thị phụ tải hệ toạ độ cực thành đồ thị Q -  : .26 2.2.9 Đồ thị phụ tải tác dụng lên đầu to truyền : 28 2.2.10 Đồ thị mài mòn chốt khuỷu : 31 PHẦN II: 33 PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA ĐỘNG CƠ THAM KHẢO 1.CHỌN ĐỘNG CƠ MAK M43C LÀM ĐỘNG CƠ THAM KHẢO: .33 Error! Bookmark not defined PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA ĐỘNG CƠ .35 MAK M43C: 35 2.1.Thân máy: 35 2.2.Nắp máy: 35 2.3.Xylanh: 35 2.4.Các te: 35 2.5.Cơ cấu phân phối khí động cơ: 35 SVTH:Lưu Trường Giang -11KTTT MSSV:103110240 Trang Đồ án môn học:Thiết Kế Máy Tàu GVHD:Nguyễn Quang Trung 2.6 Hệ thống nhiên liệu: 36 2.7.Hệ thống làm mát: 38 2.8.Hệ thống bôi trơn: 38 2.9 Nhóm piston, xilanh, truyền, trục khuỷu: 39 PHẦN III: PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA NHÓM PISTON-THANH TRUYỀN 43 3.1 NHÓM PISTON: 43 3.1.1 cấu tạo , nhiệm vụ, yêu cầu nhóm piston : 43 3.1.2 Phân tích lựa chọn kết cấu nhóm piston: 44 3.2 NHÓM THANH TRUYỀN 48 3.2.1 cấu tạo, nhiệm vụ, yêu cầu, vật liệu chế tạo nhóm truyền: 48 3.2.2 Phân tích lựa chọn kết cấu nhóm truyền : 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 SVTH:Lưu Trường Giang -11KTTT MSSV:103110240 Trang Đồ án môn học:Thiết Kế Máy Tàu GVHD:Nguyễn Quang Trung LỜI NÓI ĐẦU Động đốt ngày phát triển mạnh, gi vai trò quan trọng nhiều nghành kinh tế quốc dân nông nghiệp, giao thông vận tải đường bộ, đường sắt, đường biển, đường không nhiều nghành công nghiệp khác Sản lượng động đốt ngày giới đạt mức triệu n m khả n ng t ng cao n a Tuy nhiên, đường phát triển lên nghành động đốt nói chung nghành cơng nghiệp đóng tàu nói riêng nước khác Tuỳ thuộc chủ yếu vào n ng lực nghành khí mức độ cơng nghiệp hố nước Để thuận lợi cho việc nghiên cứu người ta chia động đốt thành nhiều phần , nhiều hệ thống Trong có phần trục khuỷu bánh đà quan trọng coi trái tim động Việc khảo sát hệ thống động giúp cho sinh viên hiểu thêm kiến thức học Do việc khảo sát nguyên l hoạt động , điều kiện làm việc trục khuỷu bánh đà giúp sinh viên hiểu nh ng vấn đề Được giúp đỡ tận tình thầy Nguyễn Quang Trung em đ hoàn thành xong đồ án Nhưng lần đầu bắt tay vào làm nh ng đồ án chuyên nghành nên tránh khỏi nh ng sai sót em kính mong thầy khoa bảo thêm Em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ tận tình thầy giáo hướng dẫn thầy Nguyễn Quang Trung qu thầy khoa Đà Nẵng, ngày 30 tháng n m 2014 Lưu Trường Giang SVTH:Lưu Trường Giang -11KTTT MSSV:103110240 Trang Đồ án môn học:Thiết Kế Máy Tàu GVHD:Nguyễn Quang Trung PHẦN I PHƢƠNG PHÁP XÂY DỰNG CÁC ĐỒ THỊ TRONG BẢN VẼ ĐỒ THỊ ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC Đồ thị công : 1.1 Các thông số cho trƣớc : + Cơng suất động :Ne=3360(Kw) + Số vịng quay : n= 750 (V/ph) + Tỷ số nén :  17,3 + Đường kính xilanh : D  320(mm) + Hành trình piston : S  440(mm) + Tham số kết cấu : l  0,25 + Ap suất cực đại : Pz  9,9(MN / m ) + Khối lượng nhóm piston : m pt  48,4(kg) + Khối lượng nhóm truyền : m tt  56,3( kg) + Góc phun sớm : s  21 + Góc phân phối khí :   50 (r' );2  28 (a' );3  35 (b' );4  37 (r' ' ) + Thứ tự làm việc động : 1-3-5-6-2-4 + Hệ thống nhiên liệu : Bosch PE inline pump + Hệ Thống bôi trơn : Cưỡng cacte ướt + Hệ thống làm mát : Hai vịng (vịng ngồi nước biển) + Hệ thống nạp : Turbo Charger Intercooler + Hệ thống phân phối khí : 24 valve, OHV SVTH:Lưu Trường Giang -11KTTT MSSV:103110240 Trang Đồ án môn học:Thiết Kế Máy Tàu GVHD:Nguyễn Quang Trung 1.2 Các thông số chọn : + Áp suất môi trường: P0  0,1(MN / m2 ) + Chỉ số nén đa biến trung bình : n1 1,38 + Chỉ số giãn nở đa biến trung bình : n2 1,26 + Tốc độ trung bình động : C  S.n  0,44.750 11(m / s)  9(m / s) m 30 30 => Đây động cao tốc + Chọn Pk  0,17(MN / m ) Pa  (0,9  0,96)Pk  0,94.0,17  0,1598 : Pc  Pa n   0,1598.17,31.38  8,17 (MN / m (MN / m ) h ) + Áp suất cuối trình giãn nở : P b  Pz  n ( )   9,9 ( 17,3 ) 1,26 1,5 )  (MN / m ,455 + Áp suất khí thải : pth=(0,75-0,9).pk=> pth =0,75.0,17=0,1275 [MN/m ] + Chọn áp suất khí sót : - Động cao tốc: Pr=(1,05-1,10)Pth=> Pr=1,05.0,1275=0,1338[MN/m2] + Thể tích cơng tác : 3,14.3,2 .D S  4,4  33,387(dm ) 4 h V  33,387   Vc  2,171(dm )  1 17,3 1 h c  Va V   2,171  37,558(l) V 3,387 Vh  SVTH:Lưu Trường Giang -11KTTT MSSV:103110240 Trang Đồ án môn học:Thiết Kế Máy Tàu GVHD:Nguyễn Quang Trung 1.3 Vẽ đồ thị công : Để vẽ đồ thị công ta cần xác định điểm đường nén đường giãn nở 1.3.1 Xây dựng đƣờng cong áp suất đƣờng nén : Ta xác định điểm đường nén với số nén đa biến n1 Ta có phương trình đường cong nén đa biến : Pc  Pa  n1 PV n1  Const Nếu gọi x điểm đường nén thì: P P Suy : nx c V ; Đặt : n    Vc   nx Pc Vcn1  pnx Vnx n1 V nx  i Vc  P  Pc nx i n - n1 số nén đa biến trung bình, xác định thơng qua tính tốn nhiệt 1.3.2 Xây dựng đƣờng cong áp suất đƣờng giãn nở : PV n  Const - Ta có phương trình đường cong giãn nở đa biến : Pz n Gọi x điểm đường giãn nở thì: Pgnx.Vgnxn V - Suy : P P gnx z  gnx  V  Vz    P  Thì ta có: P gnx  n n z i n 2 z 2 V gnx z V   V ; Đặt : V  i ; Với c c - n2 số giãn nở đa biến trung bình, xác định thơng qua tính tốn nhiệt - Đối với động diesel ta chọn tỷ số giãn nở sớm :  1,5 =>V z  .V =1,5.2,171= 3,256 [l] c 1.3.3 Xác định điểm đặc biệt : r (Vc,Pr) => r(2,171[l]; 0,1338 [MN/m ]) a (Va,pa) => a (37,558[l]; 0,1598[MN/m ]) b (Va, pb) => b (37,558 [l]; 0,445[MN/m ]) c (Vc, pc) => c (2,171[l]; 8,17[MN/m ]) y(Vc, pz) => y (2,171[l]; 9,9 [MN/m2]) z (Vz, pz) => z (3,255 [l]; 7,8 [MN/m ] SVTH:Lưu Trường Giang -11KTTT MSSV:103110240 Trang Đồ án môn học:Thiết Kế Máy Tàu GVHD:Nguyễn Quang Trung 1.3.4 Lập bảng xác định điểm đƣờng nén đƣờng giãn nở : Bảng 1-1: Xác định đường nén đường giãn nở Vxl vx 1VC 1.5VC 2VC 3VC 4VC 5VC 6VC 7VC 8VC 9VC 10VC 11VC 12VC 13VC 14VC 15VC 16VC 17VC 17.3VC 2.171 3.256 4.342 6.513 8.684 10.855 13.026 15.197 17.368 19.539 21.710 23.881 26.052 28.223 30.394 32.565 34.736 36.907 37.558 i i 1.5 10 11 12 13 14 15 16 17 17.3 Đường nén 1/i n1 p /i n1 1.75 2.60 4.55 6.77 9.22 11.85 14.66 17.63 20.74 23.99 27.36 30.85 34.45 38.16 41.98 45.89 49.89 51.11 0.57 0.38 0.22 0.15 0.11 0.08 0.07 0.06 0.05 0.04 0.04 0.03 0.03 0.03 0.02 0.02 0.02 0.02 n1 c 8.17 4.67 3.14 1.79 1.21 0.89 0.69 0.56 0.46 0.39 0.34 0.30 0.26 0.24 0.21 0.19 0.18 0.16 0.16 i n2 1.00 1.67 2.39 3.99 5.74 7.60 9.56 11.61 13.74 15.93 18.20 20.52 22.90 25.33 27.80 30.33 32.90 35.51 36.30 Đường giản nở 1/i n2 p ρ 0.600 0.418 0.251 0.174 0.132 0.105 0.086 0.073 0.063 0.055 0.049 0.044 0.039 0.036 0.033 0.030 0.028 0.028 n2 /i n2 z 9.9 9.90 6.89 4.13 2.88 2.17 1.73 1.42 1.20 1.04 0.91 0.80 0.72 0.65 0.59 0.54 0.50 0.46 0.45 Cho i t ng từ   17,3 từ ta lập bảng xác định điểm đường nén đường giãn nở Sau xác định điểm đặc biệt điểm trung gian ta tiến hành vẽ đồ thị công theo trình tự sau : - Vẽ hệ trục toạ độ P - V theo tỷ lệ xích : v= Vc V = P p= z Pzbd 2.171  0,217 [l/mm] 10  9,9  0,0495[MN/m /mm] 200 Vẽ vịng trịn tâm O, đường kính vịng trịn Brick AB = Vhbd = 163 =>s= S V OO’bd = hbd = 0,44 -3 = 2,7.10 [ m mm]=> giá trị biểu diễn 163 oo'  R  S  0,44.0,25  (mm)  s S S 4.2,7.10 3 10,18   Bảng 1-3: Giá trị vẽ biểu đồ SVTH:Lưu Trường Giang -11KTTT MSSV:103110240 Trang Đồ án môn học:Thiết Kế Máy Tàu GVHD:Nguyễn Quang Trung Vxl Pnx Pgnx 10.0 15.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0 100.0 110.0 120.0 130.0 140.0 150.0 160.0 170.0 173.0 165.05 94.32 63.42 36.24 24.37 17.91 13.92 11.26 9.36 7.96 6.88 6.03 5.35 4.79 4.32 3.93 3.60 3.31 3.23 200.00 200.00 139.19 83.51 58.12 43.87 34.87 28.71 24.27 20.92 18.32 16.25 14.56 13.16 11.99 10.99 10.13 9.39 9.18 1.3.5 Hiệu đính đồ thị cơng : - Dùng đồ thị Brick xác định điểm: Góc mở sớm xupap nạp (r’): 1  50 ; Góc 28 đóng muộn xupap nạp (a’):   ; Góc mở sớm xupap thải (b’):   ; Góc 35 đóng muộn xupap thải (r’’) : 4  37 ; Góc phun sớm (c’):  s  21 - Xác định điểm uốn trung gian : Trên đường cy lấy điểm c’’ với cc' '  cy Trên đường yz lấy điểm z’’ với yz' '  yz Trên đoạn ab lấy điểm b’’ với bb' '  ba - Nối điểm c’,c’’,z’’ với đường nén, đường giãn nở thành đường cong liên tục điểm chết điểm chết ta nối b’, b’’ nối tiếp xúc với đường thải Ta nhận đồ thị công hiệu chỉnh SVTH:Lưu Trường Giang -11KTTT MSSV:103110240 Trang Đồ án môn học:Thiết Kế Máy Tàu GVHD:Nguyễn Quang Trung Hình 1-1: Đồ thị công P = f(V) SVTH:Lưu Trường Giang -11KTTT MSSV:103110240 Trang