Đồ án kết cấu tính toán động cơ đốt trong AMZ 236

Đồ án mơn học kết cấu tính tốn động đốt LỜI NÓI ĐẦU Động đốt ngày phát triển mạnh số lượng chất lượng, đóng góp vai trị quan trọng nhiều lĩnh vực kinh tế, xã hội, khoa học công nghệ Mặc dù khoa học công nghệ đạt thành tựu đáng kể động đốt tất dựa nguyên lý động cổ điển, tảng sở để tiếp tục nghiên cứu, sáng tạo, phát triển hoàn thiện động đốt Môn học Kết cầu tính tốn động đốt mơn học chun ngành động đốt với tảng cở kết cấu tính tốn động đốt mà sinh viên ngành động đốt cần nắm vững Đồ án mơn học “Kết cấu tính toán động đốt trong” đồ án quan trọng giúp cho sinh viên hiểu sâu kiến thức học, nắm vững kiến thức cách chủ động, lý giải nguyên lý tượng có liên quan Em xin chân thành cảm ơn thầy Dương Việt Dũng hướng dẫn tận tình để em hồn thành nhiệm vụ giao Dù cố gắng tránh khỏi sai sót, em mong bảo thêm thầy ý kiến đóng góp bạn Đà Nẵng, ngày….tháng….năm 2006 Sinh viên Ngä Xn Cỉåìng GVHD: Trần Văn Luận SVTH: Ngô Xuân Cường Đồ án mơn học kết cấu tính tốn động đốt MỦC LỦC Trang LÅÌI NỌI ÂÁƯU ÂÀÛC TấNH KYẻ THUT CUA ĩNG C AMZ-236 I/XY DặNG ÂÄƯ THË CÄNG V ÂÄÜNG LỈÛC HC 1.1.XÁY DỈÛNG ÂÄƯ THË CÄNG 1.2.ÂÄÜNG HC V ÂÄÜNG LỈÛC HC CÅ CÁÚU TRỦC KHUU TT 1.2.1.Âäüng hc 1.2.1.1.Xáy dỉûng âäư thë chuøn vë pêstonbàịng phỉång phạp brick 1.2.1.2.Xáy dỉûng âäư thë váûn täúc 11 1.2.1.3.Xáy dỉûng âäư thë gia täúc theo phỉång phạp tole 12 1.2.2 Âäüng lỉûc hc 14 1.2.2.1.Xáy dỉûng âäư thë lỉûc quạn 14 1.2.2.2.Xáy dỉûng âäư thë p-v thnh p-α 15 1.2.2.3.Cäüng âäư thë Pkt-α v âäư thë Pj-α thnh âäư thë P1-α 16 1.2.2.4.Xáy dỉûng âäư thë T,N,Z 17 1.2.2.5.Xáy dỉûng âäư thë ∑T-α 21 1.2.2.6.Âäư thë vẹc tå phủ ti tạc dủng lãn chäút khuu 23 1.2.2.7.Khai triãøn âäư thëphủ ti T-Z thnh Q-α 25 1.2.2.8.Xáy dỉûng âäư thë phủ ti tạc dủng lãn chäút khuu 25 1.2.2.9.Xáy dỉûng âäư thë mi mn chäút khu 29 II/PHÁN TÊCH ÂÀÛC ÂIÃØM KÃÚT CÁÚU V TÇNH TOẠN HÃÛ THÄÏNG BÄI TRÅN AMZ-236 34 2.1.ÂÀÛC ÂIÃØM KÃÚT CÁÚU HÃÛ THÄÚNG BÄI TRÅN 34 2.1.1.Båm dáưu nhåìn 36 2.1.2.Báưu lc ly tám 37 2.2.TÊNH TOẠN HÃÛ THÄÚNG BÄI TRÅN 39 2.2.1.Cạc thäng säú cå baớn cuớa ọứ trổồỹt 39 2.2.2.ióửu kióỷn hỗnh thaỡnh mang dáưu bäi trån 40 2.2.3.Tênh kiãøm tra mng dáưu 41 2.2.4.Kiãøm nghiãûmnhiãût âäü dáưu äø trỉåüt 43 2.2.5.Lỉu lỉåüng dỏửu bọi trồn vaỡ lổu lổồỹng bồm dỏửu 44 2.2.6.Tỗnh toạn kẹt lm mạt 46 GVHD: Trần Văn Luận SVTH: Ngô Xuân Cường Đồ án môn học kết cấu tính tốn động đốt Ti liãûu tham khaớo 47 đặc tính kỹ thuật động amz-236 -Loại động cơ: động diezen kỳ Loại ô tô: ô tô tải Nớc sản xuất: Liên xô NhÃn hiệu: AMZ-236 Năm sản xuất: 1970 Kích thớc bao(mm): 7140x2500x2640 -số lợng xilanh: -Sự bố trí xilanh: hình chữ V, với góc nghiêng 90 -Thứ tự làm việc: 1-4-2-5-3-6 Các thông số cho trớc động Bảng 1.1: STT THÔNG SỐ THỨ NGUYÊN GIÁ TRỊ Ne Kw 132 n V/ph 2100 ε 16,5 D mm 130 S mm 140 λ 0.25 Pz MN/m 7.3 ϕs Độ 20 α1 Độ 15 10 α2 Độ 35 α3 Độ 35 12 15 Các thông số chọn Bảng:1 2: STT THÔNG SỐ Po Pa Pr n1 n2 GVHD: Trần Văn Luận THỨ NGUYÊN MN/m2 MN/m2 MN/m2 GIÁ TRỊ 0.1 0.09 0.105 1.37 1.20 SVTH: Ngô Xuân Cường Đồ án môn học kết cấu tính tốn động đốt ρ 1.5 I XÂY DỰNG ĐỒ THỊ CÔNG, ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA CƠ CẤU KHUỶU TRỤC THANH TRUYỀN 1.1 Xây dựng đồ thị công 1.1.1 Xây dựng đường cong áp suất đường nén : Ta có Va= Vc + Vh Ở : Vc : thể tích buồng cháy ε = Va Vh + Vc V V = = + h ⇒ Vc = h Vc Vc Vc ε −1 π D 3,14.( 0,130 ) S = 0,14 = 0,001857 [ m3 ] = 1,857 [ lít] 4 V 1,857 = 0,11 98 [ lít ] Vc = h = ε − 16.5 − Vậy Va= 0,1198+1,857= 1,9768[ lít ] Phương trình đường nén đa biến : p.Vn1 = const, gọi x điểm bất Mà Vh = n kì đường nén : pc Vc = p nx Vnxn1 Với n1 số nén đa biến Từ rút : Pnx = Pc  Vnx     Vc  n1 ; Đặt : i = Khi đó, áp suất điểm x là: pnx = Với: p a V n1 a = pc V n1 c V → pc = p a  a  Vc Vnx Vc pc ; i1n1 (MN/m2) n1   → pc = p a ε n1  Trong : + pa : áp suất đầu trình nén + Động không tăng áp : pa = ( 0,8 ÷ 0,9) Pk + Chọn : p a = 0,9 p k + Chọn: p k ≈ p o = 0,1 (MN/m2) + Vậy : p0 = 0,9 0,1 = 0,09 (MN/m2) + ε : tỉ số nén , ε = 16.5 + n1 : số nén đa biến trung bình GVHD: Trần Văn Luận SVTH: Ngô Xuân Cường Đồ án môn học kết cấu tính tốn động đốt + Động Diesel buồng cháy thống nhất: n1 = (1,34 ÷ 1,42) + Chọn n1 = 1,37 ⇒ pc = pa.εn1= 0,09.16.51,37 =4,19 (MN/m2) ⇒ pnx = 4,577 i 1, 37 (MN/m2) 1.1.2 Xây dựng đường cong áp suất đường giãn nở: Phương trình đường giãn nở đa biến là: p.Vn2 = const Do gọi x điểm đường giãn nở : p z V z n2 n2 = p gnx V gnx ; Từ rút : p gnx = p z  V gn  V  z     n2 Với: + pz - áp suất cực đại, pz = 7,3 (MN/m2) ⇒ Pgnx = Pz ρ n2 n2  Vgnx  + Vz = ρ Vc   V  c  ρ + Trong : - tỉ số giãn nở sớm, ρ = ( 1,2 ÷ 1,7 ) Chọn ρ = 1,5 + Đối với động Điezel : n2 = (1,15 ÷ 1,28) Chọn n2 = 1,20 ( n2 số giản nở đa biến ) Ta đặt : V gnx Vc = i ; Suy : p = p ρ gnx z n n2 i 1.1.3 Bảng xác định điểm đường nén giãn nở : Cho i tăng từ đến ε ta lập bảng xác định toạ độ điểm trung gian đường nén giãn nở Bảng 1.1 Bảng 1.2 Các điểm áp suất đường nén đường giản nở Âỉåì ng gin nåí Âỉåìng nẹn Vc Vx mm 1.0 1.5 2.0 3.0 0.119 0.179 0.239 0.359 i 10.9 1.0 1.50 16.4 21.8 32.7 GVHD: Trần Văn Luận 2.0 3.0 1/in in1 1.0 1.00 0.5 1.75 0.3 2.60 4.55 0.2 Pc/in 4.39 mm 126 in2 1/in Pgnx mm 7.30 210.0 5.17 3.18 148.7 91.4 1.0 2.51 72.2 1.6 1.69 0.96 48.6 27.8 2.3 3.7 SVTH: Ngô Xuân Cường 0.6 0.4 0.2 Đồ án mơn học kết cấu tính tốn động đốt 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10 11 12 13 14 15 16 16 0.479 0.599 0.719 0.839 0.959 1.079 1.199 1.319 1.439 1.559 1.679 1.799 1.919 1.979 43.6 4.0 6.76 54.5 5.0 65.5 6.0 76.4 7.0 87.3 8.0 98.2 109 120 130 141 152 163 174 180 9.0 9.20 11.8 14.6 17.5 20.6 23.9 27.2 30.7 34.3 38.0 41.8 45.7 47.7 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0 16.0 16.5 0.1 0.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.65 18.7 5.3 0.48 13.7 6.9 0.37 10.7 8.6 0.30 8.6 10.3 0.25 7.2 12.1 0.21 6.1 14.0 0.18 5.3 15.8 0.16 4.6 17.8 0.14 4.1 19.7 0.13 3.7 21.7 0.12 3.3 23.7 0.10 3.0 25.8 0.10 2.8 27.9 0.09 2.6 28.9 1.1.4 Xác định điểm đặc biệt hiệu chỉnh đồ thị công Vẽ hệ trục tọa độ (V,p) với tỉ lệ xích : μv =0,011 (lít/mm) μp =0,0348 (MN/m2 mm) Xác định điểm đặc biệt : - Điểm r (Vr,Pr ) Ở : GVHD: Trần Văn Luận SVTH: Ngô Xuân Cường 0.1 0.1 0.1 0.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 2.25 64.7 1.72 49.5 1.38 39.8 1.15 33.1 0.98 28.2 0.85 24.5 0.75 21.6 0.67 19.2 0.60 17.3 0.55 15.7 0.50 14.4 0.46 13.3 0.43 12.3 0.41 11.8 Đồ án mơn học kết cấu tính tốn động đốt Vc : thể tích buồng cháy ε = Va Vh + Vc V V = = 1+ h ⇒ Vc = h Vc Vc Vc ε −1 Trong : Vh : thể tích cơng tác : π D 3,14.( 0,13) Vh = S = 0,14 = 0,001857 [ m3 ] = 1,857 [ lít] 4 V 1,857 = 0,1198 [ lít ] Vc = h = ε − 16.5 − Pr : áp suất khí sót, phụ thuộc vào loại động Động thấp tốc : Pr = ( 1,03 ÷ 1,06 ) Động cao tốc : Pr = ( 1,05 ÷ 1,1 ) Tốc độ trung bình piston: S n 0,14.2100 CM = = = 9,8[ m / s ] 30 30 Như động khảo sát động tốc độ vừa pr = (1,05 ÷ 1,1).p0 Trong : p0 - áp suất khí trời Nên chọn: pr = 1,07.P0 = 1,05.0,1 = 0,105 (MN/m2) Vậy : r (0,123(1); 0,105(MN/m2)) - Điểm a (Va,pa) Trong : Va = ε Vc = 16,5.0,1198 = 1,9767 (lít) => a[1,9767 (l); 0,09 (MN/m2)] - Điểm b(Vb , pb) Ở : Pb : áp suất cuối trinh giãn nở Vb = Va = 1,9767 (l) =>b [1,9767 (l); 0,385 (MN/m2)] - Điểm c (Vc,pc) => c [ 0,1198(l); 4,19 (MN/m2)] - Điểm y (Vc,pz) => y [ 0,1198(l); 7,3 (MN/m2)] - Điểm z (Vz,pz) Với Vz = ρ Vc = 1,5.0,1198 = 0,1797( l ) => z [ 0,1797 (l); 7,3 (MN/m2)] Nối điểm trung gian đường nén đường giãn nở với điểm đặc biệt đồ thị công lý thuyết Dùng đồ thị Brick xác định điểm: - Phun dầu sớm c' - Mở sớm (b'), đóng muộn (r'') xupáp thải GVHD: Trần Văn Luận SVTH: Ngô Xuân Cường Đồ án môn học kết cấu tính tốn động đốt - Mở sớm (r'), đóng muộn (a'') xupáp nạp Hiệu chỉnh đồ thị công: - Động Diesel lấy áp suất cực đại pz Xác định điểm trung gian: - Trên đoạn cy lấy điểm c'' với c''c = 1/3cy - Trên đoạn yz lấy điểm z'' với yz'' = 1/2yz - Trên đoạn ba lấy điểm b'' với bb'' = 1/2 ba Nối điểm c'c''z'' đường giãn nở thành đường cong liên tục ĐCT ĐCD ta nối bb'' tiếp xúc với đường thải, ta nhận đồ thị công hiệu chỉnh GVHD: Trần Văn Luận SVTH: Ngô Xuân Cường Đồ án mơn học kết cấu tính tốn động đốt ÂÄƯ THË BRICK mm] µs =0,78[mm [MN m ] Pkt,-Pj Z ÂÄƯ THË CÄNG ] µp =0,027[m2m  mMN  µ p Vc = 0=,0348 dm32  0,010[mm ] µ  m mm  MN  lit  µ v = 0,011   mm  16,5Vc α[âäü ] Hình 1.1 Đồ thị cơng đồ thị lực quán tính Pj GVHD: Trần Văn Luận SVTH: Ngô Xuân Cường V[dm] V[lit] Đồ án môn học kết cấu tính tốn động đốt 1.2 ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CƠ CẤU KHUỶU TRỤC THANH TRUYỀN 1.2.1 ĐỘNG HỌC 1.2.1.1 Xây dựng đồ thị chuyển vị pittông phương pháp đồ thị Brick Tìm chuyển vị pittơng đồ thị dùng nhiều phương pháp khác nhau, nhiên, phương pháp đồ thị giáo sư Brick tốt Nó xác lập quan hệ thuận nghịch chuyển vị pittơng với góc quay trục khuỷu cách thuận lợi, nhanh chống xác Các bước tiến hành sau: - Vẽ vòng tròn tâm O bán kính R = S/2 = 70 (mm) (R-bán kính quay trục khuỷu), đường kính AB (A ĐCT, B ĐCD) Chọn tỷ lệ xích µR cho giá trị biểu diễn AB giá trị biểu diễn S: suy giá trị biểu diễn: AB=S=169mm => µR = 140/169=0,824 (mm/mm) Giá trị biểu diễn R là: Rbd = = 70 = 84,5(mm) 0,824 - Từ O lấy đoạn OO' dịch phía điểm chết đoạn: OO' = R.λ Ở đây: λ: Thông số kết cấu, λ = 0,25 OO' = = 70.0,25 = 8,75( mm ) Giá trị biểu diễn là: OO' = = 70.0,25/2.0,824=10,6(mm) - Muốn xác định chuyển vị piston ứng với góc quay trục khuỷu α ta làm sau: từ O' kẻ đoạn O'M song song với đường tâm má khuỷu OB hình 1.2 Hạ MC thẳng góc với AD Theo Brick đoạn AC = x GVHD: Trần Văn Luận 10 SVTH: Ngô Xuân Cường Đồ án mơn học kết cấu tính tốn ng c t Hỗnh.2.1 Sồ õọử hóỷ thọỳng bọi trån GVHD: Trần Văn Luận 33 SVTH: Ngô Xuân Cường Đồ án mơn học kết cấu tính tốn động đốt 2.1.1 Båm dáưu nhåìn Trong hãû thäúng bäi trån, båm dáưu nhåìn l mäüt bäü pháûn ráút quan trng Nhỉ ta â biãút, cạc âäüng cå háưu hãút âãưu dng phỉång phạp bäi trån cỉåỵng bỉïc, ạp sút dáưu âỉåüc tảo nhåì båm dáưu Båm dáưu cọ tạc dủng cung cáúp dáưu cho cạc thiãút bë nàịm sau trãn hãû thäúng mäüt cạch liãn tủc, âm bo ạp sút, lỉu lỉåüng dáưu cáưn cho hãû thäúng bäi trån Båm dáưu sỉí dủng âäüng cå AMZ-236 l hai båm bạnh ràng mäüt cáúp lm viãûc song song vỗ coù kóỳt cỏỳu nhoớ goỹn, dóự bọỳ trê, ạp sút âm bo cung cáúp dáưu liãn tủc Âàûc biãût laì âäü tin cáûy cao, tuäøi thoü láu di Båm bạnh ràng mäüt cáúp gäưm hai bạnh ràng àn khåïp ngoi våïi tảo thnh hai ngàn riãng biãût Ngàn hụt v ngàn âáøy Trong båm ạp sút dỏửu õổồỹc trỗ ọứn õởnh nhồỡ van mọỹt chióửu, õaớm baớo an toaỡn cho bồm Hỗnh 3.2.Bồm dỏửu nhồỡn GVHD: Trần Văn Luận 34 SVTH: Ngô Xuân Cường Đồ án mơn học kết cấu tính tốn động đốt 2.1.2 Báưu lc li tám Âãø âm bo cho cạc bãư màût ma sạt êt bë mi mn, dỏửu bọi trồn phaới saỷch Nhổng quaù trỗnh laỡm viãûc, dáưu bë ä nhiãùm båíi nhiãưu tảp cháút cå hc, hoạ hc mảt kim loải ma sạt tảo ra, bủi báøn ca khê nảp, müi than, cạc thnh pháưn ca khê chạy lt xúng cacte lm phán hu v biãún cháút dáưu nhåìn Do u cáưu thỉûc tãú sỉí dủng, cạc báưu lc tháúm khäng âm bo u cáưu lc sảch cạc tảp cháút dáưu nhåìn Trong âọ báưu lc ly tám lải cọ âỉåüc nhỉỵng ỉu âiãøm âạp ỉïng âỉåüc nhỉỵng u cáưu sỉí dủng, cho nãn trãn âäüng cå AMZ-236 dng hai báưu loüc li tám hoaìn toaìn laìm viãûc song song Do khọng sổớ duỷng loợi loỹc nón quaù trỗnh sổớ dủng, bo dỉåỵng âënh k khäng cáưn thay thãú li lc Cọ kh nàng lc täút hån nhiãưu so våïi loải lc tháúm dng li lc Hiãûu qu lc, nàng sỉí dủng êt phủ thüc vo mỉïc âäü càûn báøn làõng âng báưu lc cng kh nàng thäng qua ca dáưu nhåìn khäng phủ thüc vo säú lỉåüng tảp cháút Âáy l ỉu âiãøm m báưu lc tháúm khäng cọ âỉåüc Ngun l lm viãûc: Dáưu nhåìn tỉì båm dáưu våïi ạp sút cao âi vo thán báưu lc theo âỉåìng dáưu vo trủc räto räưi theo hai läù phun qua vi phun Dỉåïi tạc dủng ca phn lỉûc cọ tia phun, räto quay våïi täúc âäü ráút cao, thỉåìng âảt âãún 4500 âãún 8000 vng/phụt lm cho khäúi dáưu bãn räto quay theo Dỉåïi tạc dủng ca lỉûc ly tám, cạc hảt càûn báøn bë vàng phêa v räto Do âọ khäúi dáưu trủc räto âỉåüc lc sảch Dáưu sảch theo l dáưu chy qua äúng âãún âỉåìng dáưu chênh âãø âi bäi trån GVHD: Trần Văn Luận 35 SVTH: Ngô Xuân Cường Đồ án mơn học kết cấu tính tốn ng c t Hỗnh 2.3 Bỏửu loỹc li tỏm 2.1.3 Kẹt lm mạt dáưu nhåìn bàịng khäng khê Trong quaù trỗnh laỡm vióỷc cuớa õọỹng cồ, nhióỷt õọỹ cuớa dáưu nhåìn s tàng dáưn lãn do: ti nhiãût sinh quaù trỗnh ma saùt, tióỳp xuùc vồùi cạc chi tiãút mạy cọ nhiãût âäü cao âènh piston âãø giỉỵ cho âäü nhåït ca dáưu nhåìn âm bo kh nàng bäi trån v cạc âàûc l - hoạ khạc, cáưn phi lm mạt dáưu nhåìn âãø giỉỵ cho nhiãût âäü ca dáưu nhåìn âỉåüc äøn âënh lm mạt bàịng nỉåïc v lm mạt bàịng khäng khê (dỉûa theo ngun l trao âäøi nhiãût giỉỵa cạc mäi cháút) Dáưu chy cạc äúng âäưng càõm vo cạc phiãún tn nhiãût, quảt giọ hụt giọ qua cạc cạnh tn nhiãût, âỉa nhiãût ca dáưu nhåìn tn mäi trỉåìng ngoi Loải kẹt lm mạt ny cọ kãút cáúu gn nhẻ, kh nàng lm mạt täút, cọ thãø táûn dủng âỉåüc ngưn giọ ätä chuøn âäüng Do váûy, thỉåìng âỉåüc làõp phêa trỉåïc kẹt nỉåïc ca âäüng cå ätä, mạy kẹo Nhỉåüc âiãøm: Phi dng váût liãûu q âäưng, thiãút v khọ chãú tảo Giạ thnh cao GVHD: Trần Văn Luận 36 SVTH: Ngô Xuân Cường Đồ án mơn học kết cấu tính tốn động t Hỗnh 2.4 Keùt laỡm maùt dỏửu bọi trồn 2.2 TÊNH TOẠN HÃÛ THÄÚNG BÄI TRÅN : 2.2.1 Cạc thọng sọỳ cồ baớn cuớa ọứ trổồỹt hỗnh truỷ p hmin e o' φ1 o ϖ hmax a v φ2 Hỗnh 2.5 Vở trờ cuớa truỷc ọứ truỷc vaỡ sỉû phán bäú ca ạp sút thu âäüng lỉûc hc mng dáưu Äø trỉåüt ca pháưn låïn âäüng cå õọỳt laỡ ọứ trổồỹt hỗnh tru ỷ(ọứ õỏửu tothanh truưn, äø trủc khuu, äø trủc cam ) Trong âiãưu kiãûn l tỉåíng bäi trån ma sạt ỉåït, dỉåïi tạc duỷng cuớa lổỷc P vaỡ sổỷ hỗnh thaỡnh chóm dỏửu, tám trủc lãû ch âi mäüt âoản e v ạp sút thu âäüng lỉûc hc mng dáưu phán bä ỳnhổ Hỗnh 2.5 GVHD: Trn Vn Lun 37 SVTH: Ngụ Xn Cường Đồ án mơn học kết cấu tính tốn động đốt Trong âọ: Φ1, Φ2 - Gọc ỉïng våïi âiãøm bàõt âáưu chëu ti v âiãøm kãút thục chëu ti ca mng dáưu ∆ - Khe håí äø trủc ∆=D−d δ -Khe håí bạn kênh δ =R −r =∆/2 Ψ - Khe håí tỉång âäúi trãn âån vë âỉåìng kênh ca äø trủc ψ = ∆/d = δ/r l/d - Chiãưu di tỉång âäúi ca äø trủc e -Âäü lãch tám tuût âäúi χ - Âäü lãûch tám tæång âäúi χ = e/δ K - Aïp suáút trãn äø truûc, trãn âån vë dióỷn tờch hỗnh chióỳu cuớa dióỷn tờch chởu taới cuớa äø trủc K= P/b.d h - Chiãưu dy nh nháút ca mng dáưu hmin = δ - e = δ - δ.χ = δ(1-χ) h max - Chiãưu dy låïn nháút ca mng dáưu hmax = δ - e = + . = (1+) 2.2.2 ióửu kióỷn hỗnh thnh mng dáưu chëu ti Khi âäüng cå chỉa lm viãûc, trủc tiãúp xục våïi äø trủc åí âiãøm a Hỗnh 2.5., õióứm thỏỳp nhỏỳt cuớa ọứ truỷc, luùc naỡy chổa hỗnh thaỡnh maỡng dỏửu Vỗ vỏỷy, giai õoaỷn âáưu tiãn âäüng cå bàõt âáưu lm viãûc, ma sạt giỉỵa trủc v äø trủc l ma sạt khä Sau âọ båm dáưu hoảt âäüng, dáưu âỉåüc cung cỏỳp mồùi hỗnh thaỡnh ma saùt ổồùt Giaớ sổớ rũng, quaù trỗnh laỡm vióỷc cuớa õọỹng cồ, lổỷc Q tạc dủng lãn äø trủc cọ trë säú v hỉåïng khäng âäøi (nhỉng thỉûc tãú phủ ti ln thay âäøi) Khi trủc quay, låïp dáưu bạm trãn trủc s quay theo våïi váûn täúc bàịng váûn täúc ngoi ca vng trủc Låïp dáưu cng xa bãư màût trủc váûn täúc caỡng nhoớ, trổồỡng vỏỷn tọỳc phỏn bọỳ nhổ trón Hỗnh 3.1 Khi låïp dáưu bë cún vo khe håí hẻp, cháút khäng chëu nẹn ca dáưu nhåìn nãn låïp dáưu cọ xu hỉåïng lỉu âäüng dc trủc âãø khe håí Nhỉng nhåì lỉûc ma sạt ca dáưu nhåìn cn khäng cho lỉu âäüng doỹc truỷc Vỗ vỏỷy khióỳn aùp suỏỳt thuyớ õọỹng lổỷc hoỹc lồùp dỏửu caỡng lồùn, caỡng gỏửn hmin thỗ cng låïn Khi váûn täúc cu trủc âảt âãún gáưn mäüt vë trê no âọ, täøng cạc lỉûc trãn phỉång thàóng âỉïng ca ạp sút thu âäüng lỉûc hc cán bàịng våïi ti trng Q v lục ny trủc måïi bàõt âáưu âỉåüc GVHD: Trần Văn Luận 38 SVTH: Ngô Xuân Cường Đồ án môn học kết cấu tính tốn động đốt náng lãn v khäng tiãúp xục våïi bảc lọt nỉỵa Giỉỵa hai bãư màût ma saùt seợ hỗnh thaỡnh mọỹt lồùp ngn caùch khọng cho chụng tiãúp xục våïi ÄØ trủc lục ny lm viãûc våïi chãú âäü bäi trån ma sạt ỉåït hon ton Nhỉ váûy, âiãưu kiãûn ch úu âãø hỗnh thaỡnh lồùp dỏửu bọi trồn ma saùt ổồùt bũng phỉång phạp thu âäüng l : -Giỉỵa hai bãư màût phaới coù khe hồớ hỗnh chóm -Dỏửu phaới coù õọỹ nhåït nháút âënh v liãn tủc chy vo khe håí -Váûn täúc tỉång âäúi giỉỵa hai bãư màût phi cọ phỉång, chiãưu thêch håüp v trë säú váûn täúc â låïn âãø ạp sút sinh låïp dáưu â kh nàng cán bàịng våïi ti trng ngoi 2.2.3 Tênh kiãøm tra mng dáưu [4] Mún âm bo âiãưu kiãûn bäi trån ma sạt ỉåït, tỉïc l khäng âãø xy hiãûn tỉåüng tiãúp xục trỉûc tiãúp giỉỵa trủc v bảc lọt åí báút k thåìi âiãøm no quạ trỗnh laỡm vióỷc, thỗ õióửu kióỷn cỏửn phaới coù laỡ: hmin > h th hmin > ∆0 +∆t +∆hd Trong âọ: ∆0 âäü nháúp nhä bãư màût äø trủc ∆1 âäü nháúp nhä bãư màût trủc ∆hd sai lãûch vãư hỗnh daùng Hmin chióửu daỡy tọỳi thióứu cuớa maỡng dỏửu chëu ti Hth chiãưu dy tåïi hản ca låïp dáưu Hth = ∆o +∆t +∆hd choün hth = 0,0035 (mm) õóứ an toaỡn thỗ hóỷ sọỳ tin cỏỷy cuớa õióửu kiãûn bäi trån s l: K = hmin /hth ≥ 1,5 Trở sọỳ sai sọỳ hỗnh daùng xaùc õởnh rỏỳt khoù khn vỗ vỏỷy nón boớ qua vaỡ choỹn K = hmin /hth ≥ 1,5 ÅÍ âáy hth = ∆0 +∆t Cäng thỉïc kinh nghiãûm −9 µ n.d hmin = 55.10 (mm) [6] k tb ψ C âoï : µ: âäü nhåït âäüng hc ca dáưu nhåìn âäüng cå lm viãûc ( N.s/m2 ) µ = 9.10-3 ( N.s/m2 ) [1] n: säú vng quay ca trủc (vng/phụt) GVHD: Trần Văn Luận 39 SVTH: Ngô Xuân Cường Đồ án mơn học kết cấu tính tốn động đốt n = 2030 (vng/phụt) d âỉåìng kênh äø trủc (chäút khuu) [3] d = (0,65÷ 0,72).D D :âỉåìng kênh pitton choün d = 0,7.D = 0,7 136 = 95,2 (mm) C hóỷ sọỳ õỷc trổng hỗnh daùng ca trủc C = + d/l Våïi l chiãưu di äø trỉåüt l = (0,8÷ 1).d chn l = 0,9 d = 0,9.95,2=85,68 (mm) C = 1+1,1 = 2,1 Ψ khe håí tỉång âäúi Ψ = ∆/d ∆ = (0,025÷ 0,065) (mm) Choün ∆ = 0,04 Ψ = 0,04 /91=0,00042 Ktb aùp suỏỳt trung bỗnh trón bóử mỷt truỷc ktb = Qtb fdt /ld Qtb taới troỹng trung bỗnh âỉåüc xạc âënh tỉì âäư thë phủ ti khai triãøn phủ ti tạc dủng lãn chäút khuu Qtb = 39 (mm ) = 39.0,00336 = 1,3104 (MN/m 2) ktb = 1,3104.0,0132 /85,68.95,2.10 -6 = 3,4 (MN/m2) Thãú Ktb vaìo hmin = 55.10 −9.9.10 −3.2030.0,0952 = 0,514.10 − [ m] = 0,0514 [ mm] 2,110 0,00042.2,1 K = hmin/1,5 = 0,0514/1,5 = 0,034 > 0,0035 Váûy mng dáưu bäi trån tha mn 2.2.4 kiãøm nghiãûm nhiãût âäü dáưu äø trỉåüt: Theo cäng thỉïc kinh nghiãûm ta cọ: 1,17.10 −5.k d l.ω f − Tvao Tra = C dn v ' ρ 10 −3 k = 2,110 (MN/m2) ω :váûn täúc gọc ca trủc ω= Πn 3,14.2030 = =212,473 (rad/s) 30 30 f hãû säú ma sạt ỉåït f = 0,008 Cdn t nhiãût ca dáưu nhåìn (kcal/kg.0c) Chn Cdn =0,48 (kcal/kg.0c) v’ = v’1 + v’2 v’1 læåüng dáưu nhåìn chy qua vng chëu ti v’1 = ξ.d2.ω.∆ (cm3/s) GVHD: Trần Văn Luận 40 SVTH: Ngô Xuân Cường Đồ án mơn học kết cấu tính tốn động đốt ξ hãû säú phủ thüt vo âäü lãûch tám tỉång âäúi chn ξ = 5,9.10-6 d âỉåìng kênh truûc (cm) ’ v = ξ.d ω.∆ = 5,9.10-6 9,522.212,473.40 = 4,54 (cm3/s) v’2 lỉåüng dáưu nhåìn chy qua vng khäng chëu ti A.α ' pb d ∆2 ’ V2 = l.µ Vng khäng chëu ti >2400 A= 8,73.10-10 α’ =1,5 Pb ạp sút båm dáưu Choün: Pb = (KG/cm2) A.α ' pb d ∆2 8,73.10 −10.1,5.4.9,52.40 ’ = 0,01 (cm3/s) v2 = = l.µ 8,568.9.10 −4 v’ = v’1 + v’2 = 1,04 + 3,5 = 4,54 (cm3/s) choün Tvao = 700c 1,17.10 −5.k d l.ω f 2,11 10 −5.9,52 2.8,568.212,473.0,008 − T Tra = = +70 vao C dn v ' ρ 10 −3 0,48.4,55.0,9.10 −3 =79,463 0c Nhiãût âäü dáưu nàịm âiãưu kiãûn cho phẹp 2.2.5 lỉu lỉåüng dáưu bäi trån v lỉu lỉåüng ca båm dáưu Qdau = (0,015 ÷ 0,02) Qt (kcalo/h) Choün Qdau = 0,018 Qt Qt nhiãût lỉåüng nhiãn liãûu chạy xylanh sinh Qr = 632.Ne/ηe ηe hiãûu suáút coï êch ca âäüng cå âäút ηe = (0,25÷ 0,35) Chn ηe = 0,3 Qr = 632.Ne/ηe = 632.135/0,3 = 284400 (kcalo/h) Qdau = 0,018 Qt = 0,018 284400 = 5119,2 (kcalo/h) Lỉåüng dáưu cáưn thiãút bäi trån cung cáúp cho caïc màût ma saït Vd = Qd 5119,2 = = 1077,27 (lit/h) ρ C d ∆t 0,9.0,48.11 Vbåm = (2 ÷ 3,5) Vd = 3.1077,27 = 3231,818 (lit/h) 2.2.6 toạn báưu lc: Kêch thỉåïc báưu lc Khong cạnh tỉì tám läù phun âãún truûc rä to GVHD: Trần Văn Luận 41 SVTH: Ngô Xuân Cường Đồ án môn học kết cấu tính tốn động đốt  2.g a.ε f 2.g a.ε f R= +  2 ρ V  ρ V  30.g.b  + π ρ V  2.9,81.2,7.1.0,0314 R= + 0,009.269,312  2.9,81.2,7.1.0,0314  30.9,81.0,24 = 3,048   + 3,14.0,009.269,31  0,009.269,31  (cm) a, b thäng säú thỉûc nghiãûm: a = 6.10-4.Ω.µ Ω dung têch ca roto chn Ω = 500 cm3 µ âäü nhåït ca dáưu nhåìn µ = (centiPổ) a = 6.10-4.Ω.µ = 6.10-4 500.9 = 2,7 (G.cm) b= (0,03 + 0.002.µ).10-3.Ω = (0,03 + 0.002.9).10-3.500 = 0,24 (G.cm (vng/phụt)) ε hãû säú co ca dáưu nhåìn chy qua khe hẻp ε = f diãûn têch tiãút diãûn läù phun f = 0,0314 (cm 2) ρ =0,009 ( kg/cm3) V lỉu lỉåüng dáưu nhåìn läù phun giáy Chn V = 30%.Vbåm = 969,54 (lit/h) = 269,31 (cm 3/s) (cm) Säú vng quay ca roto ρ V R −a 2.g.ε f n= (vng/phụt) π i.ρ V R b− 60.g i säú läù phun 0,009.269,312.3,048 − 2,7 2.9,81.1.0,0314 = 667,183 n= 3,14.2.0,009.269,31.3,048 0,24 + 60.9,81 (vng/phụt) n =267,83 (voỡng/phuùt) thoợa maợn n= (4500ữ 8000) (voỡng/phuùt) 2.2.7 toạn kẹt lm mạt dáưu nhåìn Nhiãût âäüng cå truưn cho dáưu nhåìn: Qd = Cd ρ.Vd.(Tdr - Tdv) (kcalo/h) Tdr = 810c Tdv = 450c Vd læu læåüng dáưu tưn hon âäüng cå Vd = 1077,27 (lit/h) Qd = 0,48.0,9.1077,27.(81-45) = 16753,7 (kcalo/h) Tiãút diãûn kẹt lm mạt GVHD: Trần Văn Luận 42 SVTH: Ngơ Xn Cường Đồ án mơn học kết cấu tính tốn động đốt Fk = Qd k d ( t d − t k ) ( m 2) kd hãû säú truưn nhiãût täøng quạt giỉỵa dáưu nhåìn v mäi cháút lm mạt kd = 200 (kcalo/ m2.h.0c) td nhiãût õọỹ trung bỗnh cuớa dỏửu keùt td = Tdr + Tdv 81 + 45 = = 63 0c 2 tk nhiãût âäü mäi cháút lm mạt tk = 200c Fk = 16753,7 = 1,948 200.( 63 − 20) ( m 2) 2.2.8 lỉåüng dáưu chỉïa cacte Vct = (0,2÷ 0,45).Ne (lit) Vct = 0,3.135 =47,25 (lit) GVHD: Trần Văn Luận 43 SVTH: Ngô Xuân Cường Đồ án mơn học kết cấu tính tốn động đốt TI LIÃÛU THAM KHO [1] Nguùn Phỉåïc Hong, Thy lỉûc v mạy thy lỉûc, táûp 1, NXB Âải hc vaì trung hoüc chuyãn nghiãûp, Haì näüi, 1979 [2] Nguyãùn Âỉïc Phụ, Kãút cáúu v toạn âäüng cå âäút trong, Táûp 1, NXB Âải hc v trung hc chun nghiãûp, H näüi, 1984 [3] Nguùn Âỉïc Phụ, Kãút cáúu v toạn âäüng cå âäút trong, Táûp 2, NXB Âải hc v trung hc chun nghiãûp, H näüi, 1979 [4] Nguùn Âỉïc Phụ, Kãút cáúu v toạn âäüng cå âäút trong, Táûp 3, NXB Âải hc v trung hoüc chuyãn nghiãûp, Haì näüi, 1977 [5] Nguyãùn Táút Tiãún, Ngun l âäüng cå âäút trong, NXB Giạo dủc, H näüi, 2000 [6] Tráưn Vàn Tãú, Kãút cáúu v toạn âäüng cå âäút trong, H näüi, 1995 [7] Ngỉåìi dëch: Âinh Vàn Khäi, Mạy kẹo näng nghiãûp, NXB Näng nghiãûp, Haì näüi, 1978 GVHD: Trần Văn Luận 44 SVTH: Ngô Xuân Cường Đồ án môn học kết cấu tính tốn động đốt Trang LÅÌI NỌI ÂÁƯU GIÅÏI THIÃÛU THÄNG SÄÚ K THÛT CA ÂÄÜNG CÅ KUBOTA I XÁY DỈÛNG ÂÄƯ THË CÄNG, ÂÄÜNG HC V ÂÄÜNG LỈÛC HC CÅ CÁÚU KHUU TRỦC THANH TRUƯN 1.1 XÁY DỈÛNG ÂÄƯ THË CÄNG 1.1.1 Xáy dỉûng âỉåìng cong ạp sút trãn âỉåìng nẹn 1.1.2 Xáy dỉûng âỉåìng cong ạp sút trãn âỉåìng gin nåí3 1.1.3 Bng xạc âënh cạc âiãøm trãn âỉåìng nẹn v âỉåìng gin nåí 1.1.4 Xạc âënh cạc âiãøm âàûc biãût v hiãûu chènh âäư thë cäng 1.2 ÂÄÜNG HC V ÂÄÜNG LỈÛC HC CÅ CÁÚU KHUU TRỦC THANH TRUƯN 1.2.1 Âäüng hc 1.2.1.1 Xáy dỉûng âäư thë chuøn vë pittäng bàịng phỉång phạp âäư thë Brick 1.2.1.2 Xáy dỉûng âäư thëVáûn täúc 1.2.1.3 Xáy dỉûng âäư thë gia täúc theo phỉång phạp Tälã 11 1.2.2 Âäüng lỉûc hc 12 1.2.2.1 Xáy dỉûng âäư thë lỉûc quạn pj 12 1.2.2.2 Khai triãøn âäư thë pkt -V thaình p - α 12 1.2.2.3 Khai triãøn âäư thë pj - V thnh pj - α 13 1.2.2.4 Khai triãøn âäö thë pkt-V, pj - V thnh p1 - α 13 1.2.2.5 Xáy dỉûng âäư thë lỉûc tiãúp tuún T, lỉûc phạp tuún Z, Lỉûc lỉûc ngang N tạc dung lãn chäút khuu 14 1.2.2.6 V âäư thë vectå phủ ti tạc dủng lãn chäút khuu 17 1.2.2.7 khai triãøn âäư thë vẹc tå phủ ti Z-T thnh Q-α 18 GVHD: Trần Văn Luận 45 SVTH: Ngô Xuân Cường Đồ án môn học kết cấu tính tốn động đốt 1.2.2.8 Xáy dỉûng âäư thë phủ ti tạc dủng lãn âáưu to truưn 19 1.2.2.9 Âäư thë mi mn chäút khuu 21 II ÂÀÛC ÂIÃØM KÃÚT CÁÚU V TÊNH TOẠN SỈÏC BÃƯN NHỌM PITTÄNG - THANH TRUƯN ÂÄÜNG CÅ KUBOTA 23 2.1 PITTÄNG 23 2.1.1 Váût liãûu chãú tảov âàûc âiãøm kãút cáúu 23 2.1.1.1 Âiãưu kiãûn lm viãûc 23 2.1.1.2 Váût liãûu chãú taûo pittäng 24 2.1.2 Âàûc âiãøm kãút cáúu pittäng 24 2.1.2.1 Âènh pittäng 24 2.1.2.2 Âáöu pittäng 24 2.1.2.3 Thán pittäng 25 2.1.2.4 Chán pittäng26 2.1.3 Tênh toạn kiãøm nghiãûm bãưn piston 26 2.1.3.1 Tênh toạn kiãøm nghiãûm bãưn âènh piston 27 2.1.3.2 Tênh toạn kiãøm nghiãûm bãưn âáưu piston 29 2.1.3.3 Tênh toạn kiãøm nghiãûm bãưn thán piston 29 2.1.3.4 Tênh bãû chäút pittäng 30 2.1.4 Chäút pittäng 31 2.1.4.1 Âiãưu kiãûn lm viãûc v váût liãûu chãú tảo chäút pittäng 31 a Âiãưu kiãûn lm viãûc 31 b Váût liãûu chãú taûo 31 2.1.4.2 Kãút cáúu v kiãùu làõp ghẹp chäút piston 31 2.1.4.3 Tênh toạn sỉïc bãưn ca chäút piston32 a Tênh ỉïng sút uäún 33 b Tênh æïng suáút càõt 34 c Aïp sút tiãúp xục trãn âáưu nh truưn 34 d Tênh ỉïng sút biãún dảng 35 2.1.5 Xẹcmàng 37 2.1.5.1 Âiãưu kiãûn lm viãûc ca sẹcmàng 37 2.1.5.2 Váût liãûu chãú tảo 37 2.1.5.3 Phán têch kãút cáúu sẹcmàng 38 a Kãút cáúu xeïcmàng khê 38 b Kãút cáúu xeïcmàng dáưu39 2.1.5.4 Tênh toạn sẹcmàng 39 2.2 THANH TRUƯN 40 2.2.1 Kãút cáúu truyãön âäüng cå Kubota 40 2.2.1.1 Âáưu nh truưn 40 GVHD: Trần Văn Luận 46 SVTH: Ngô Xuân Cường Đồ án môn học kết cấu tính tốn động đốt 2.2.1.2 2.2.1.3 2.2.2 2.2.2.1 2.2.2.2 2.2.2.3 2.2.3 2.2.3.1 cáúu 56 2.2.3.2 57 2.2.4 2.2.4.1 Thán truyãön 41 Âáöu to truyãön 42 Tênh toạn kiãøm nghiãm bãưn truưn 43 Kiãøm nghiãûm bãưn âáưu nh truưn 45 Kiãøm nghiãûm bãưn thán truưn 52 Tênh toạn sỉïc bãưn âáưu to truưn 53 Buläng truưn 56 Âiãưu kiãûn lm viãûc, váût liãûu chãú tảo v kãút Tênh toạn sỉïc bãưn ca buläng truưn Bảc lọt âáưu to truưn Váût liãûu chãú taûo 58 GVHD: Trần Văn Luận 47 58 SVTH: Ngô Xuân Cường ... Cường Đồ án môn học kết cấu tính tốn động đốt Ti liãûu tham khaớo 47 đặc tính kỹ thuật động amz- 236 -Loại động cơ: động diezen kỳ Loại ô tô: ô tô tải Nớc sản xuất: Liên xô NhÃn hiệu: AMZ- 236 Năm... α[âäü ] Hình 1.1 Đồ thị cơng đồ thị lực quán tính Pj GVHD: Trần Văn Luận SVTH: Ngô Xuân Cường V[dm] V[lit] Đồ án mơn học kết cấu tính tốn động đốt 1.2 ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CƠ CẤU KHUỶU TRỤC... 1.20 SVTH: Ngô Xuân Cường Đồ án môn học kết cấu tính tốn động đốt ρ 1.5 I XÂY DỰNG ĐỒ THỊ CÔNG, ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA CƠ CẤU KHUỶU TRỤC THANH TRUYỀN 1.1 Xây dựng đồ thị công 1.1.1 Xây dựng