TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC

5.TÍNH TOÁN NHIỆT, ĐỘNG HỌC, ĐỘNG LỰC HỌC CỦA ĐỘNG CƠ

5.2. TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC

Tính toán động học và động lực học nhằm nghiên cứu qui luật chuyển động, tình trạng chịu lực của các chi tiết trong cơ cấu khuỷu trục - thanh truyền, trạng thái dao động nhất là dao động xoắn của hệ trục khuỷu.

5.2.1. Động học.

Nghiên cứu qui luật chuyển động của pittông là nhiệm vụ chủ yếu của động học. Để tiện việc nghiên cứu, ta giả thiết trong quá trình làm việc, trục khuỷu quay với tốc độ không đổi.

Thông số kết cấu : =

L R

R : Bán kính tay quay trục khuỷu : R = S/2=92/2 =46 mm L : Chiều dài thanh truyền : L=150 mm

= 0,306 150

46 

Sau đây sẽ nghiên cứu qui luật động học của pittông bằng phương pháp đồ thị:

1. Giải x bằng phương pháp đồ thị Brich.

- Vẽ nữa đường tròn tâm O, bán kính R, đường kính AB = 2R.

- Chọn tỷ lệ xíchsao cho AB= 161,5 mm.

r = 2ABR 1612.46,5 0,57

- Lấy về bên phải tâm O (ĐCD) điểm O’ sao cho:

2 ' R. OO  OO’= 2.. 462..00,,5730612,35



 [mm]

- Vẽ hệ trục vuông góc S -  phía dưới nữa đường tròn.

Chọn  = 2 [độ/mm]

s = r = 0.57

- Trục O dóng từ điểm A là trục tung, trục OS là trục hoành. Từ O’ kẻ các tia từ trái sang phải ứng với các góc 0o, 10o, 20o,..., 180o.Từ các điểm cắt trên nữa đường tròn Brich, ứng với các tia, ta kẻ đường song song với O. Và từ các điểm chia (các góc tương ứng) trên trục O, ta kẻ các đường nằm ngang. Các đường dọc và ngang tương ứng này sẽ cắt nhau tại các điểm 0,1,2,3...nối các điểm này lại ta được đường cong biểu diễn độ dịch chuyển của pittông x theo .

S = f().

 = 2õọỹ/mm





ó ó

Hình 5.2 . Giải x bằng đồ thị Brich.

2. Giải tốc độ v bằng phương pháp đồ thị.

Các bước tiến hành:

- Vẽ nữa đường tròn (O,r1) với r1=

v v

n R R







 . 30

. . . 

- Vẽ đường tròn (O,r2) với r2=

v v

n R R













. 60

. . . .

2 .

. 

Chọn tỷ lệ xích sao cho:r1= 80,75 2

5 , 161

2  

AB [mm]

Suy ra: v= 30... 4630..80.3500,75 208,7



 

 r

R [m/s.mm]

r2 = 46.3,1460..3500208,7.0,306 12,35 [mm]

- Chia nữa đường tròn (O,r1) và đường tròn (O,r2) ra thành n phần bằng nhau, như vậy góc chia của đường tròn nhỏ sẽ gấp đôi góc chia của đường tròn lớn, ta chia đường tròn nhỏ 20o một và nữa đường tròn lớn 10o một và khi chia phải theo chiều

- Từ các điểm trên các đường tròn, ta kẻ vuông góc với AB đối với nữa đường tròn lớn và và song song với AB nối với đường tròn nhỏ. Những đường tương ứng sẽ cắt nhau tại các điểm 0, 1”, 2”, 3”,... nối các điểm này lại ta có đường cong. Phần giới hạn của đường cong này và nữa đường tròn lớn gọi là giới hạn vận tốc của pittông.

Hình 5.3. Giới hạn vận tốc pittông - Vẽ toạ độ vuông góc v - S; lấy đoạn OA = 161,5

 [mm]. Trục Ov trùng với trục O trục ngang là trục Os.

Từ các điểm chia trên đồ thị Brich, ta kẻ các đường song song với trục Ov, cắt trục Os tại các điểm 0, 1’, 2’,....Từ các điểm này ta đặt các đoạn thẳng trên đồ thị giới hạn vận tốc như 00”, 11”, 22”,... nối các điểm mút lại ta có đường cong biểu diễn vận tốc pittông.

S(

20 40 60

ĐỒTHỊ CHUYỂN VỊ VẬN TỐC 0



180 100 120 140 160 80

v = 0.57 mm/mm

 = 2 õọỹ /mm

V(

0 18

7 8 9 1

6 4

5 3

10 11

12 13 14

1 2

5 6

3 4 7 1 2 3 4

8 9 6 7 5

Hình 5.4.Đồ thị chuyển vị vận tốc.

2. Giải gia tốc J bằng đồ thị Tôlê.

Các bước tiến hành:

- Vẽ hệ trục J - S. Lấy đoạn AB trên trục S ; AB = 161,5

 [mm]

Với tỷ lệ xích: s = r= 0,57 [mm/mm]

Chọn J = 120 [m/s2.mm]

-Tại A, về phía trên ta lấy đoạn AC = Jmax/J =





 .( 1) . 2 

. - Tại B, về phía dưới ta lấy đoạn BD =Jmin/J = -





 .(1 ) . 2 

. - Nối CD cắt AB tại F, về phía dưới dựng EF = -3.R. .

- Nối CE và DF. Chia hai đoạn CE và DF thành n phần bằng nhau và ghi số thứ tự cùng chiều, chẳng hạn 1, 2, 3,... và 1’, 2’, 3’, ... nối các điểm chia tương ứng 11’, 22’, 33’, ... , đường bao của các đường này là đường cong J, biểu diễn gia tốc pittông J = f(s).

Ở đây ta có:

Jmax= R.2.(1+) = R.(

30 .n

 )2.(1+) = 46.(

30 3500 . 14 ,

3 )2.(1+ 0,306).10-3 = 8062,2 [m/s2]

Jmin= - R.2.(1-) = - R.(

30 .n

 )2.(1-) = - 46.(

30 3500 . 14 ,

3 )2.(1- 0,306).10-3

= -4284,2 [m/s2] Suy ra:

AC = Jmax/J = 67,2 120

2 ,

8062  [mm]

BD = Jmin/J = 35,7 120

2 , 4284 

 [mm]

EF = -





 . . .

3 2

= - 47,2

120

10 . 306 , 0 . 30 )

3500 . 14 , .(3 46 .

3 2 3







[mm]

ĐỒTHỊ GIA TỐC

j = 120 mm/s2.mm

Hình 5.5. Đồ thị gia tốc.

5.2.2. Động lực học.

Các loại động cơ đốt trong này nay nhất là động cơ có số vòng quay cao, trong quá trình làm việc các động cơ chịu lực quán tính rất lớn, có khi vượt xa trị số của lực khí thể. Lực quán tính tác dụng lên cơ cấu khuỷu trục - thanh truyền nên ứng suất khá lớn, đôi khi có thể làm hư hỏng các chi tiết máy, ngoài ra lực quán tính còn có tác dụng kích thích khiến các chi tiết trong cơ cấu khuỷu trục - thanh truyền phát sinh dao động.

Tính toán động lực học của cơ cấu khuỷu trục - thanh truyền nhằm mục đích xác định các lực do hợp lực của lực quán tính, lực khí thể tác dụng lên chi tiết ở mỗi vị trí của khuỷu trục phục vụ cho việc tính toán sức bền, nghiên cứu trạng thái mòn của các chi tiết máy và tính toán cân bằng động cơ.

1. Xác định các khối lượng.

Khối lượng tham gia chuyển động thẳng:

Khối lượng của nhóm pittông:

mnp = 1,2 [kg]

Khối lượng của thanh truyền:

mtt = 1,15 [kg]

Khối lượng thanh truyền tập trung tại tâm đầu nhỏ thanh truyền:

m1= (0,275 0,35).mtt= 0,3.1.15 = 0,345 [kg]

m' = 1,2+0,345=1,545 [kg]

Để khi tính toán và vẻ đồ thị được đơn giản ta lấy khối lượng trên một đơn vị diện tích đỉnh pittông

2 , 10 227

. 93 . 14 , 3

4 . 545 , 1 '

2 



 

m m [kg/m2]

Ta vẽ đồ thị -PJ theo phương pháp đồ thị Tôlê, nhưng với tỷ lệ xích pj = p. Đồ thị này cùng vẽ chung với đồ thị công, nhưng trục ngang lấy bằng Po.

PJmax = -m.Jmax = -227,2.8062,2.10-6= -1,832 [MN/m2] PJmin = - m.Jmin = - 227,2.4284,2.10-6= - 0,973 [MN/m2] ACpj = - max 01,,0715832 25,6

 [mm]

BDpj = - min 00,0715,973 13,6

 [mm]

EFpj = 18

0715 . 0

30 ) 3500 . 14 , .(3 306 , 0 . 46 . 2 , 227 . . 3 . . .

3 2 2



R m





 [mm]

2. Khai triển các đồ thị.

a. Khai triển đồ thị P - V thành P - :

- Vẽ hệ trục toạ độ vuông góc P - . Trục ngang lấy bằng giá trị Po. Trên trục O, ta chia thành 10o một, với tỷ lệ xích  = 2 (độ/mm2)

- Sử dụng đồ thị Brich để khai triển P - V thành P - . Từ các điểm đã chia trên đồ thị Brich kẻ các đường thẳng song song với OP và cắt đồ thị công tại các điểm trên đường biểu diễn các đường nạp, nén, cháy giãn nở và thải. Qua các giao điểm này ta kẻ đường song song với trục hoành trong hệ trục toạ độ P - . Từ các

điểm chia trên hệ trục O, ta kẻ các đường thẳng đứng song song với OP. Những đường này sẽ cắt các đường ngang tại các điểm, ứng với góc chia của đồ thị Brich và phù hợp với các quá trình của động cơ. Nối các điểm đó lại ta được đường cong khai triển đồ thị P - .



p = 0.0715

v = 0.0039lêt/mm ĐỒ THỊ CÔNG



p = 0.0715

 = 2õọỹ/mm

ĐỒ THỊ KHAI TRIỂN

Hình 5.6. Đồ thị Khai triển P - V thành P - :

b. Khai triển đồ thị PJ - V thành đồ thị PJ - :

Cách triển khai cũng giống như cách khai triển đồ thị P - V. Nên chú ý dấu -PJ. Do đó khi chuyển sang PJ -  phải đổi dấu.

c. Cộng dồ thị Pkt -  và PJ - :

Ta được đồ thị P1 - .

P1= Pkt + PJ

3. Lực tác dụng lên chốt khuỷu.

T =



 cos

) sin(

1. 

Z =



 cos

) cos(

1. 

P N = P1.tag

Ta lập bảng để tính P1, T, N, Z theo giá trị :

 Xác định T, N, Z với  = 0.306

Từ đó ta vẽ được các đồ thị T, N, Z theo  trên hệ toạ độ vuông góc:

Chọn tỷ lệ xích T = z = p =0,0715 / ] [

mm m MN

N =0.03575 / ] [

mm m

Bảng 5.5. Giá trị các lực T,Z,N

 P1/p Sin(+)/cos T/p Cos(+)/cos Z/p tan N/N

0 -24.97 0 0 1 -24.97 0 0

10 -25.8 0.2255 -5.8179 0.9757 -25.1731 0.0527 -2.719

20 -24 0.4399 -10.558 0.9041 -21.6984 0.1042 -5.002

30 -21 0.6327 -13.287 0.7894 -16.5774 0.1533 -6.439

40 -17 0.7949 -13.513 0.6381 -10.8477 0.1986 -6.752

50 -12.4 0.9194 -11.401 0.46 -5.704 0.2386 -5.917

60 -7.7 1.002 -7.7154 0.2645 -2.03665 0.2719 -4.187

70 -3 1.0413 -3.1239 0.0629 -0.1887 0.297 -1.782

80 1.2 1.0391 1.2469 -0.1343 -0.16116 0.3127 0.7505

90 5 1 5 -0.318 -1.59 0.318 3.18

100 0.9 3058 7.444 -0.4816 -3.8528 0.3127 5.0032

110 10.3 0.8381 8.6324 -0.6211 -6.39733 0.297 6.1182

120 11.8 0.7301 8.6152 -0.7355 -8.6789 0.2719 6.4168

130 12.6 0.6126 7.7188 -0.8256 -10.4026 0.2386 6.0127

140 12.7 0.4907 6.2319 -0.8937 -11.35 0.1986 5.0444

150 12.7 0.3673 4.6647 -0.9427 -11.9723 0.1533 3.8938

160 12.7 0.2441 3.1001 -0.9753 -12.3863 0.1042 2.6467

170 12.7 0.1218 1.5469 -0.994 -12.6238 0.0527 1.3386

180 13 0 0 -1 -13 0 0

190 13.2 -0.1218 -1.6078 -0.994 -13.1208 -0.0527 -1.391 200 13.3 -0.2441 -3.2465 -0.9753 -12.9715 -0.1042 -2.772

210 13.7 -0.3673 -5.032 -0.9427 -12.915 -0.1533 -4.2

220 14 -0.4907 -6.8698 -0.8937 -12.5118 -0.1986 -5.561 230 14.2 -0.6126 -8.6989 -0.8256 -11.7235 -0.2386 -6.776

 P1/p Sin(+)/cos T/p Cos(+)/cos Z/p tan N/N

240 13.6 -0.7301 -9.9294 -0.7355 -10.0028 -0.2719 -7.396 250 12.3 -0.8381 -10.309 -0.6211 -7.63953 -0.297 -7.306 260 10.5 -0.9305 -9.7703 -0.4816 -5.0568 -0.3127 -6.567

270 7.8 -1 -7.8 -0.318 -2.4804 -0.318 -4.961

280 4.7 -1.0391 -4.8838 -0.1343 -0.63121 -0.318 -2.989

290 1 -1.0413 -1.0413 0.0629 0.0629 -0.297 -0.594

300 -1.1 -1.002 1.1022 0.2645 -0.29095 -0.2719 0.5982

310 -3 -0.9194 2.7582 0.46 -1.38 -0.2386 1.4316

320 -2.3 -0.7949 1.8283 0.6381 -1.46763 -0.1986 0.9136

330 3.6 -0.6327 -2.2777 0.7894 2.84184 -0.1533 -1.104

340 19.1 -0.4399 -8.4021 0.9041 17.2683 -0.1042 -3.98

350 45.7 -0.2255 -10.305 0.9757 44.5895 -0.0527 -4.817

360 101 0 0 1 101 0 0

370 174 0.2255 39.237 0.9757 169.772 0.0527 18.34

380 106 0.4399 46.629 0.9041 95.8346 0.1042 22.09

390 55.3 0.6327 34.988 0.7894 43.6538 0.1533 16.955

400 30.3 0.7949 24.085 0.6381 19.3344 0.1986 12.035

410 19.5 0.9194 17.928 0.46 8.97 0.2386 9.3054

420 15 1.002 15.03 0.2645 3.9675 0.2719 8.157

430 14 1.0413 14.578 0.0629 0.8806 0.297 8.316

440 14.7 1.0391 15.275 -0.1343 -1.97421 0.3127 9.1934

450 16 1 16 -0.318 -5.088 0.318 10.176

460 17.3 0.9305 16.098 -0.4816 -8.33168 0.3127 10.819

470 18.2 0.8381 15.253 -0.6211 -11.304 0.297 10.811

480 19 0.7301 13.872 -0.7355 -13.9745 0.2719 10.332

490 19.3 0.6126 11.823 -0.8256 -15.9341 0.2386 9.21

500 19 0.4907 9.3233 -0.8937 -16.9803 0.1986 7.5468

510 18.6 0.3673 6.8318 -0.9427 -17.5342 0.1533 5.7028

 P1/p Sin(+)/cos T/p Cos(+)/cos Z/p tan N/N

520 18 0.2441 4.3938 -0.9753 -17.5554 0.1042 3.7512

530 17 0.1218 2.0706 -0.994 -16.898 0.0527 1.7918

540 16 0 0 -1 -16 0 0

550 15.4 -0.1218 -1.8757 -0.994 -15.3076 -0.0527 -1.623 560 15 -0.2441 -3.6615 -0.9753 -14.6295 -0.1042 -3.126 570 14.8 -0.3673 -5.436 -0.9427 -13.952 -0.1533 -4.538 580 14.8 -0.4907 -7.2624 -0.8937 -13.2268 -0.1986 -5.879 590 14.6 -0.6126 -8.944 -0.8256 -12.0538 -0.2386 -6.967 600 13.7 -0.7301 -10.002 -0.7355 -10.0764 -0.2719 -7.45

610 12 -0.8381 -10.057 -0.6211 -7.4532 -0.297 -7.128

620 9.7 -0.9305 -9.0259 -0.4816 -4.67152 -0.3127 -6.066

630 6.7 -1 -6.7 -0.318 -2.1306 -0.318 -4.261

640 3 -1.0391 -3.1173 -0.1343 -0.4029 -0.318 -1.908

650 -2 -1.0413 2.0826 0.0629 -0.1258 -0.297 1.188

660 -5.9 -1.002 5.9118 0.2645 -1.56055 -0.2719 3.2084

670 -10.6 -0.9194 9.7456 0.46 -4.876 -0.2386 5.0583

680 -15.2 -0.7949 12.082 0.6381 -9.69912 -0.1986 6.0374 690 -19.2 -0.6327 12.148 0.7894 -15.1565 -0.1533 5.8867

700 -22 -0.4399 9.6778 0.9041 -19.8902 -0.1042 4.5848

720 -24.6 0 0 1 -24.6 0 0

N = 0.003575

ĐỒ THỊ T-Z-N

T =Z = 0.0715



Hình 5.7. Đồ thị T,Z,N 4. Tính mômen tổng Mi .

Tính momen tổng T trong động cơ nhiều xylanh 1 hàng Động cơ có thứ tự làm việc 1-3-4-2.

Góc lệch công tác ct= i

T .

180 = 180

4 4 . 180 

Khi khuỷu trục của xilanh thứ nhất nằm ở 1=0 thì : Khuỷu trục thứ 2 nằm ở vị trí 180 2=180

Khuỷu trục thứ 3 nằm ở vị trí 540 3 =180

Khuỷu trục thứ 4 nằm ở vị trí 360 4=360

T=T1+T2+T3+T4

Giá trị T được tính ở bảng sau.

Bảng 5.6. Giá trị T.

1 T1 2 T2 3 T3 4 T4 T

0 0 180 0 540 0 360 0 0

10 -5.818 190 -1.608 550 -1.876 370 39.237 29.936 20 -10.56 200 -3.247 560 -3.662 380 46.629 29.164 30 -13.29 210 -5.032 570 -5.436 390 34.988 11.234

40 -13.51 220 -6.87 580 -7.262 400 24.085 -3.56

50 -11.4 230 -8.699 590 -8.944 410 17.928 -11.12

60 -7.715 240 -9.929 600 -10 420 15.03 -12.62

70 -3.124 250 -10.31 610 -10.06 430 14.578 -8.912

80 1.2469 260 -9.77 620 -9.026 440 15.275 -2.274

90 5 270 -7.8 630 -6.7 450 16 6.5

100 7.444 280 -4.884 640 -3.117 460 16.098 15.541 110 8.6324 290 -1.041 650 2.0826 470 15.253 24.927

120 8.6152 300 1.1022 660 5.9118 480 13.872 29.501 130 7.7188 310 2.7582 670 9.7456 490 11.823 32.046 140 6.2319 320 1.8283 680 12.082 500 9.3233 29.466 150 4.6647 330 -2.278 690 12.148 510 6.8318 21.367 160 3.1001 340 -8.402 700 9.6778 520 4.3938 8.7696 170 1.5469 350 -10.31 710 5.412 530 2.0706 -1.276

180 0 360 0 720 0 540 0 0

Giá trị của Ttb:

.30. .. .. .103 . .30.. . . .103

m p

e p

tb nRF

N F

R n T N









 



 (MN/m2)

Trong đó:

Ni - công suất chỉ thị được xác định ở phần tính nhiệt. (kW) n - số vòng quay của động cơ. (vòng/phút)

Fp- diện tích đỉnh pittông. (m2)

R - bán kính quay của trục khuỷu. (m)

 - hệ số điền đầy đồ thị công dùng khi tính nhiệt. Nhưng khi vẽ căn cứ vào đồ thị công lấy  = 0,99.

Ttb 3,14.3500.46.10303..678985 ,46.106.0,99.103 0,750 (MN/m2)



Hình 5.8. Đồ thị T . 5. Vẽ đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu.

Đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu ở mỗi vị trí của trục khuỷu. Sau khi có giá trị này ta có thể tìm vị trí trung bình của phụ tải tác dụng trên chốt khuỷu cũng như có thể tìm được dể dàng lực lớn nhất và nhỏ nhất. Dùng đồ thị phụ tải ta có thể xác định khu vực chịu lực ít nhất để xác định vị trí khoan lổ dầu bôi trơn và xác định phụ tải khi tính sức bền ổ trục.

Khi vẽ đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu có thể chưa cần xét đến lực quán tính chuyển động quay của khối lượng thanh truyền m2 quy về tâm chốt khuỷu, vì

rằng phương và trị số của lực quán tính này không đổi, sau khi vẽ xong ta xét đến.

Có thể vẽ đồ thị vectơ phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu như sau:

- Vẽ toạ độ T - Z gốc toạ độ O1, chiều dương Z hướng xuống dưới.

- Chọn tỷ lệ xích z = T= 0,0715 / )

( 2

mm m MN

- Đặt các giá trị T - Z đã tính trong bảng 5.5 lên hệ trục T - Z. Ứng mỗi cặp cùng góc , ta có các điểm 0, 1, 2, ..., 72. Nối các điểm đó lại ta có đường đồ thị vectơ phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu.

- Dịch gốc tọa độ. Trên trục O1Z (phía dương) lấy điểm O, với OO1=PRo

2'. .2 2 .R.2 F R m

m P

Ro  

Với m2: khối lượng thanh truyền quy về đầu to . m2=(0,650,725)mtt=0,7.1,15=0,805

3 6

2 2

10 . 79 , 4 6

10 . .93 14 , 4 3

. 





 D

Fpt  [m2]

366,3

30 3500 . 14 . 3 30

.  

 n

 [rad /s] .46.10 366,3 .10 0,73

10 . 79 , 6

805 ,

0 3 2 6

3 

   

PRo [MN/m2]

Chọn tỷ lệ xích: R 0,0715

PRO 0,00715,73 10,2

- Từ tâm O vẽ đường tròn tượng trưng cho chốt khuỷu, xác định phương chiều và điểm đặt lực.

+ Giá trị của lực là độ dài vectơ từ gốc O đến điểm tính (nhân tỷ lệ xích).

+ Chiều của lực từ tâm O ra ngoài.

+ Điểm đặt nằm trên phương kéo dài của vectơ về phía O và cắt vòng tròn tượng trưng chốt khuỷu.



 P T. Z. Q  RO   =OO O O

= PRO Ptt

 - điểm bất kỳ trên đồ thị.

Q- là hợp lực của các lực tác dụng lên chốt khuỷu.

ĐỒ THỊ LỰC TÁC DỤNG LÊN CHỐT KHUỶU

T =Z = 0.0715

Hình 5.9. Đồ thị lực tác dụng lên chốt khuỷu.

6. Triển khai đồ thị phụ tải ở toạ độ cực thành Q - .

Vẽ hệ trục Q - , chọn tỷ lệ xích = 2 (độ/mm); Q = / ] [

0715 , 0

mm m MN

- Trên các điểm chia của trục O, ta lần lượt đặt các vectơ tương ứng với các góc 0o, 10o, 20o,..., 720o. Nối các điểm đầu mút vectơ lại ta có đồ thị khai triển

Q = f().

Phân tích đồ thị phụ tải ta thấy dạng phần đuôi của đồ thị phụ thuộc vào trị số cực đại của áp suất khí thể. Dạng phần đầu của đồ thị phụ thuộc vào lực quán tính chuyển động thẳng.

- Xác định các giá trị Qtb, Qmax, Qmin:

Qtb  85,73(mm) Qmax 165,43(mm) Qmin 7,6(mm)

Đơn vị phụ tải trung bình và cực đại tác dụng lên chốt khuỷu:

c c

P tb

tb d l

F K Q

 .

c c

l d

F K Q

max.

max 

Trong đó:

- Qtb, Qmax : phụ tải bình quân và cực đại xác định được.

- Fb : diện tích đỉnh pittông.

- dc, lc : đường kính và chiều dài chốt khuỷu tiếp xúc với đầu to thanh truyền.

- Trị số cho phép của Ktb, quyết định bởi độ cứng vững của ổ trục (hình thức kết cấu động cơ) và kết cấu ổ trục.

- Trị số cho phép của Kmax quyết định bởi khả năng làm việc của ổ trục, sự biến dạng của ổ trục và khả năng chịu tải của màng dầu trong ổ.

Suy ra Qmax165,43.Q 165,43.0,071511,82(MN/m2). .

.0,0175 7,21( / )

73 25 , . 7361 73

Q MN

Qtb  Q  

 

- Để biểu thị mức độ va đập của phụ tải, thường dùng hệ số va đập :

  Ktb

Kmax

 7,21 82 ,

11 = 1,63 < 4 (thỏa mãn điều kiện) 7. Đồ thị phụ tải tác dụng lên đầu to thanh truyền:

Các bước tiến hành:

- Trên tờ giấy bóng vẽ dạng đầu to thanh truyền đầu hướng xuống dưới.

- Vẽ hệ trục T - Z . Gốc O trùng với tâm đầu to thanh truyền, chiều dương

- Vẽ đường tròn bất kỳ có tâm O, giao điểm của đường tròn và trục Z (phía dương) ta ghi 0o.

- Trên đường tròn này ta chia thành các góc có giá trị ( + ) bất kỳ từ 0o theo chiều kim đồng hồ, ví dụ (o + o), (1 + 1), (2 + 2), ...

- Góc  phụ thuộc vào  và  tra phụ lục.(với =0,306)

Các bước này thực hiện trên tờ giấy bóng sau đem tờ giấy bóng đặt lên đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu, sao cho tâm O của đầu to thanh truyền trùng với tâm O của chốt khuỷu, và trục OZ trùng với đường tâm thanh truyền (hướng xuống phía dưới). Trên tờ giấy bóng hiện lên các điểm theo các số của đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu. Chẳng hạn đầu tiên là điểm 0, sau đó ta xoay tờ giấy bóng theo ngược chiều kim đồng hồ sao cho các tia 10o, 20o... lần lược trùng với OZ và cũng mỗi lần ta lại đánh dấu các điểm hiện trên tờ giấy bóng như 1, 2, 3, ... và ta ghi 10o, 20o, 30o...Nối các điểm này lại ta có đồ thị vectơ phụ tải tác dụng lên đầu to thanh truyền.

Xác định giá trị, phương chiều và điểm đặt lực:

+ Giá trị của lực tác dụng là độ dài vectơ kể từ tâm O đến điểm tính (nhân tỷ lệ xích).

+ Chiều của lực từ tâm O đi ra.

+ Điểm đặt là giao điểm của vectơ với đường tròn tượng trưng cho đầu to thanh truyền.

18192021

15321617 6

37 38 36 28 29 12

6 5

11 10 9

7 8

4 3

30 31 23

28 25

27 26 24

29 22

33 0 34

35 32 14

2 1 7 8 9 33 31 30

63 64 66 65

40 1312 11 10 41 4243 44 45 46 4748 50 52 2322 24 20 25 26

16 15 6058

56 61 62

27 34

= = 0.0715[MN/m2.mm]

2 3 4 01 7172 70 69 68

5 67

ĐỒ THỊ LỰC TÁC DỤNG LÊN ĐẦU TO THANH TRUYỀN

Hình 5.10. Đồ thị lực tác dụng lên đầu to thanh truyền.

8. Vẽ đồ thị mài mòn chốt khuỷu:

Dùng phương pháp lập bảng.

Các bước tiến hành:

- Trên đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu, lấy tâm O, vẽ đường tròn bất kỳ và chia đường tròn đó thành n phần bằng nhau, thường chia làm 24 phần và ghi điểm 0 tại giao điểm của đường tròn và trục Z (chiều dương) tiếp theo là 1, 2, 3,... theo chiều ngược chiều kim đồng hồ. Từ các điểm chia này ta kẻ các tia qua tâm O và kéo dài, các tia này sẽ cắt đường cong của đồ thị phụ tải tại các điểm.

- Trên mỗi tia từ tâm O kéo dài ra, đồ thị có bao nhiêu điểm cắt, sẽ có bấy nhiêu lực cùng tác dụng tại một điểm, nên ta tính được hợp lực Q’.

- Lập bảng để tính, ta tính tác dụng của lực trong phạm vi 120o chia đều cho hai bên điểm đặt lực.

- Cộng các trị số Q’i , chọn tỷ lệ xích Qi =

mm m MN/ 2 3

- Vẽ đường tròn bất kỳ (R = 50mm) tượng trưng cho chốt khuỷu.

- Vẽ các tia ứng với phần chia ban đầu 00, 01, 02,...

- Lần lượt đặt các giá trị Qi lên các tia ứng với chiều từ đường tròn vào trong tâm O.

- Nối các đầu nút lại ta có dạng đồ thị mài mòn chốt khuỷu.

ĐỒ THỊ MÀI MÒN CHỐ0 T KHUỶU

1 2

3 4

5 6 7 8 9 11 10

13 12 14 15 16 17 18

19 20

22 23

Hình 5.11.Đồ thị mài mòn chốt khuỷu