Tớnh toỏn chọn biến mụ
2.4.2 .Lựa chọn biến mụ thiết kế
Đặc điểm của xe:
Xe thiờ́t kờ́ hụ̣p sụ́ tự đụ̣ng là xe con 5 chỗ. Đõy là loại xe yờu cõ̀u khắt khe vờ̀ tính ụ̉n định, đụ̣ ụ̉n định, sự ờm dịu, khả năng tăng tụ́c nhanh
Điều kiện làm việc
- Tải trọng của xe luụn luụn thay đụ̉i, khụng ụ̉n định .
- Trong quá trình hoạt đụ̣ng với điờ̀u kiợ̀n đường xá Viợ̀t Nam, đụ̣ng lực học của xe phải thường xuyờn thay đụ̉i do địa hình phức tạp, tăng tụ́c, phanh nhiờ̀u lõ̀n
Vì vọ̃y mà yờu cõ̀u xe phải có tính năng đụ̣ng lực học tụ́t, khởi hành, tăng tụ́c mụ̣t cách nhanh chóng, ờm dịu, phát huy được cụng suṍt tụ́i đa và đảm bảo sức tiờu hao nhiờn liợ̀u là nhỏ nhṍt.
Yờu cõ̀u và căn cứ đờ̉ lựa chọn biờ́n mụ thuỷ lực:
- Biờ́n mụ phải truyờ̀n hờ́t được cụng suṍt lớn nhṍt và mụmen lớn nhṍt của đụ̣ng cơ.
- Vùng điờ̀u chỉnh rụ̣ng với hiợ̀u suṍt cao, nghĩa là phải có hợ̀ sụ́ biờ́n mụ càng lớn càng tụ́t, tỷ sụ́ truyờ̀n ứng với thời điờ̉m khi biờ́n mụ thuỷ lực chuyờ̉n sang chờ́ đụ̣ ly hợp lớn.
Qua những phõn tích ở trờn ta chọn biờ́n mụ thuỷ lực hụ̃n hợp là loại nhạy, mụ̣t cṍp và có chờ́ đụ̣ truyờ̀n thẳng. Như vọ̃y mới đảm bảo được những yờu cõ̀u của xe thiờ́t kờ́.
2.4. 3 Tính toán và chọn biờ́n mụ thuỷ lực.
Chọn kích thước thiờ́t kờ́ của biờ́n mụ thuỷ lực được tiờ́n hành trờn cơ sở dùng phương pháp “tương tự”. Theo phương pháp này, với chờ́ đụ̣ “dừng lại” tương ứng khi phanh bánh tuabin biờ̉u diờ̃n các điờ̉m làm viợ̀c đụ̀ng thời của biờ́n mụ thuỷ lực và đụ̣ng cơ ( MB =Me và nB = ne ) thì đường kính thiờ́t kờ́ của biờ́n mụ bằng : Da = 5 2 1 . . nb M γ λ (2.1) Trong đó :
M1 : Mụmen trờn trục vào của biờ́n mụ (bánh B), trong trường hợp này ta lṍy M1 =Memax=23,6 (kN.m) là mụmen lớn nhṍt của đụ̣ng cơ phát ra.
γ : Trong lượng riờng của dõ̀u biờ́n mụ trong buụ̀ng cụng tác, với dõ̀u trong ở đõy ta dùng dõ̀u Dixon II có γ = 850 (KG/m3) .
nb : Sụ́ vòng quay tại điờ̉m mà mụmen lớn nhṍt nb =2850 (vg/ph) Thay tṍt cả vào cụng thức (2.1) ta có :
Da == 255 (mm) Nhận xột:
Căn cứ vào chủng loại xe mà ta thiờ́t kờ́ hụ̣p sụ́ tự đụ̣ng, cụng suṍt, mụmen của đụ̣ng cơ đặt trờn xe, đường kính ngoài Da và tham khảo mụ̣t sụ́ loại biờ́n mụ ta chọn được loại biờ́n mụ loại nhạy có đường đặc tính khụng thứ nguyờn như đụ̀ thị dưới đõy :
2.4.4 Các thụng sụ́ của biờ́n mụ thuỷ lực được chọn.
π= ' 1 1 λ λ =31,,194 =2.24
- Đường kính của biờ́n mụ thuỷ lực : Da = 255 (mm)
- Giới hạn cụng suṍt mụmen truyờ̀n được: N = 20 ữ160 (mã lực)
- Hiợ̀u suṍt của biờ́n mụ : ηmax= 0,91
- Trọng lượng riờng của dõ̀u trong biờ́n mụ : γ = 850 (Kg/m3)
- Hợ̀ sụ́ biờ́n đụ̉i mụmen lớn nhṍt: Kmax = 2.7
2.4.5 Xõy dựng đường đặc tính trờn trục vào của biờ́n mụ.
Đường đặc tính trờn trục vào của biờ́n mụ là đường biờ̉u diờ̃n mụ́i quan hợ̀ giữa mụmen trờn trục chủ đụ̣ng của bánh bơm M1 theo sụ́ vòng quay của nó: M1 = f(n1, λ)
Ta có cụng thức biờ̉u diờ̃n mụ́i quan hợ̀ đó: M1 = λ1.γ .n2.D5 (2.2)
Đụ́i với biờ́n mụ hụ̃n hợp loại nhạy do hợ̀ sụ́ mụmen thay đụ̉i, đờ̉ xác định được M1 thì phải xác định được các giá trị λ1. Từ đụ̀ thị đặc tính khụng thứ nguyờn của biờ́n mụ ứng với mụ̃i giá trị của tỉ sụ́ truyờ̀n ibm ta sẽ xác định được hợ̀ sụ́ biờ́n đụ̉i mụmen λ1. Với những giá trị của λ1 này ta tính được trị sụ́ mụmen ứng với những giá trị khác nhau của sụ́ vòng quay của trục biờ́n mụ (n1 = ne).
Tại i = 0 có λ1-0 = 3,19.10-6 => M1-0 = λ1-γ .n2.D5 Tại i = 0,2 có λ1-0.2 = 2,61.10-6 => M1-0.2 = λ1-0.2-γ .n2.D5 Tại i = 0,4 có λ1-0.4 = 2,5.10-6 => M1-0.4 = λ1-0.4-γ .n2.D5 Tại i = 0,6 có λ1-0.6 = 2,23.10-6 => M1-0.6 = λ1-0.6-γ .n2.D5 Tại i = 0,75 có λ1-0.75 = 1,8.10-6 => M1-0.75 = λ1-0.75.γ .n2.D5 Tại i = 0,91 có λ1-0.91 = 1.4.10-6 => M1-0.91 = λ1-0.91-γ .n2.D5
Chia dải tụ́c đụ̣ sụ́ vòng quay n1 từ 0 ữ 4400 vg/ph thành các khoảng cách nhau 400 vg/ph. Thay các giá trị trờn vào cụng thức (2.4) ta được các giá trị trong bảng :
Nhọ̃n xét :
Từ đụ̀ thị ta thṍy ứng với từng giá trị của λ1 theo tỷ sụ́ truyờ̀n ibm ta xác định tọ̃p hợp đường M1. Khi vẽ đụ̀ thị đặc tính trờn trục vào của biờ́n mụ M1 và đụ̀ thị đặc tính ngoài đụ̣ng cơ Me cùng mụ̣t tỷ lợ̀ thì các giao điờ̉m của đương M1và Me là các giao điờ̉m A(n,M). Diờ̉m A là điờ̉m làm viợ̀c đụ̀ng bụ̣ của đụ̣ng cơ và biờ́n mụ thuỷ lực, điờ̉m A là mụ̣t tọ̃p hợp điờ̉m tuỳ theo chờ́ đụ̣ tải trọng trong khoảng tỷ sụ́ truyờ̀n của biờ́n mụ thuỷ lực ibm=0 ữ 0.91.
Tại tỷ sụ́ truyờ̀n ibm= 0 => A1( 2850;23,56 ). Tại tỷ sụ́ truyờ̀n ibm= 0,2 => A2(3320;23,53 ).
Tại tỷ sụ́ truyờ̀n ibm= 0,4 => A3(3380;23,51). Tại tỷ sụ́ truyờ̀n ibm= 0,6 => A4(3420;23,50). Tại tỷ sụ́ truyờ̀n ibm= 0,75 => A5(3710;23,43). Tại tỷ sụ́ truyờ̀n ibm= 0,91 => A6( 4250;21,02 ).
Tuy nhiờn với biờ́n mụ thuỷ lực đặt trờn ụtụ thì vùng làm viợ̀c thường xuyờn của biờ́n mụ là vùng có hiợ̀u suṍt là vùng có hiợ̀u suṍt từ η= 80% cho đờ́n ηmax. Qua đụ̀ thị M1 trờn ta thṍy tọ̃p hợp các điờ̉m Ai là điờ̉m làm viợ̀c đụ̀ng bụ̣ của đụ̣ng cơ và biờ́n mụ thuỷ lực. Các điờ̉m làm viợ̀c đụ̀ng bụ̣ giữa đụ̣ng cơ và biờ́n mụ của biờ́n mụ ta đã chọn phõ̀n nào đó đã thoả mãn các yờ́u tụ́ : Cụng suṍt, mụmen, tính kinh tờ́ nhiờn liợ̀u. Nhưng do đặc điờ̉m của xe ta thiờ́t kờ́ nờn trong đụ̀ án này điờ̉m làm viợ̀c đụ̀ng bụ̣ tại trị sụ́ η= 80% đờ́n η= 91% thì điờ̉m A tưong ứng với điờ̉m thiờn vờ̀ mụmen khi đó sẽ tọ̃n dụng được lực kéo.
2.4.6 Xõy dựng đường đặc tính trờn trục ra của biờ́n mụ.
Đặc tính trờn trục ra của đụ̣ng cơ và biờ́n mụ chính là đặc tính ngoài của đụ̣ng cơ mới mà ta sẽ dùng đặc tính này đờ̉ xõy dựng đặc tính kéo của ụtụ.
Từ những giao điờ̉m A=i ta xác định được trị sụ́ M và sụ́ vòng quay n của trục chủ đụ̣ng của biờ́n mụ tương ứng với các tỷ sụ́ truyờ̀n i đã chọn.
Theo đường đặc tính khụng thứ nguyờn của biờ́n mụ, với những giá trị i đã xác định ta sẽ tìm được các giá trị của M,n và η. Với những thụng sụ́ này ta sẽ xác định được các đại lượng n2, M2, N2 tương ứng theo các cụng thức sau đõy : n2 =i . n1 (2.5)
M2 =M.Kbm (2.6) N1 = M.n (2.7) N2 = N1.η (2.8)
Từ những sụ́ liợ̀u trờn ta lọ̃p được bảng các giá trị và đụ̀ thị đặc tính trờn trục ra của đụ̣ng và biờ́n mụ có nghĩa là biờ̉u thị mụ́i quan hợ̀ sau :
Đụ̀ thị thị đặc tính quy dõ̃n trờn trục ra của biờ́n mụ. Kờ́t luõn :
Trờn cơ sở biờ́n mụ thuỷ lực đã chọn ta xõy dựng được đường đặc tính trờn trục ra của biờ́n mụ. Đõy là những sụ́ liợ̀u cơ bản cho viợ̀c tính toán các phõ̀n còn lại sau này. Ta có thờ̉ coi sự kờ́t hợp của biờ́n mụ thuỷ lực và đụ̣ng cơ như là mụ̣t đụ̣ng cơ mới, các sụ́ liợ̀u tính toán cho phõ̀n tiờ́p theo dựa trờn các sụ́ liợ̀u của đụ̣ng cơ mới đờ̉ tính toán. Trong trường hợp ở tay sụ́ truyờ̀n tăng tức là khi biờ́n mụ thuỷ lực đã được nụ́i cứng thì cụng suṍt, mụmen lṍy theo giá trị của đụ̣ng cơ cũ đặt trờn xe.