Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Xây dựng đồ thị động học và động lực học:

Xây dựng đồ thị động học và động lực học:

Tải bản đầy đủ - 0trang

Đồ án thiết kế động cơ đốt trong

2.1 Xây dựng đồ thị động học:



Đồ án thiết kế động cơ đốt trong

2.1.1 Xây dựng đồ thị chuyển vị S=f(α)

A



0



B



x



C



a



180o a



90o



M



R?/2



S=2R



a

O

x=f( a)



O'



D

S



Hình 21: Xây dựng đồ thị chuyển vị bằng phương pháp Brick

+ Vẽ vòng tròn tâm O, bán kính R=38,5 [mm]. Do đó, đoạn AD=2R=77 [mm]. Điểm A

ứng với góc quay (vị trí điểm chết trên) và điểm D ứng với khi (vị trí điểm chết dưới).

+ Từ O, lấy điểm O’ trên đoạn AD dịch về phía D sao cho [mm].

+ TừO, vẽOB ưń g vơí cać goć 100, 200, 300....1800.

+Từ O’ kẻ đoạn thẳng O’M song song với đường tâm má khuỷu OB. Tại M, hạ

đường thẳng vng góc với AD, cắt AD ở C. Theo đồ thị Brick, đoạn AC = x . Điều

này có thể chứng minh như sau:

Ta có:

Coi:



+ Cứnhư thếtừ tâm O’ của đồ thị Brick kẻ các tia ứng với 100 ; 200…1800. Đồng thời

đánh số thứ tự từ trái qua phải 0,1,2…18.

+ Chọn hệ trục tọa độ với trục tung biểu diễn góc quay trục khuỷu, trục hoành biểu

diễn khoảng dịch chuyển của piston.



+ Gióng các điểm ứng với 100; 200…1800 đã chia trên cung tròn đồ thị brick xuống cắt

các đường kẻ từ điểm 100; 200…1800 tương ứng ở trục tung của đồ thị x=f(α) để xác

định chuyển vị tương ứng.

+ Nối các giao điểm này với nhau, ta có đồ thị chuyển vị S = f(α), biểu diễn hành trình

của piston theo góc quay trục khuỷu như sau:



a[ 0 ]

200

190



S=f(a)



180

170

160

150

140

130

120

110

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0



100



50



150



S[mm]

165



Hình 22: Đồ thị chuyển vị S=f(α)

2.1.2 Xây dựng đồ thị vận tốc v=f(α)

+ Chọn tỷ lệ xích: [m/(s.mm)]

+ Vẽ vòng tròn tâm O, bán kính: [mm]

Vòng tròn tâm O đồng tâm với nửa vòng tròn có bán kính: [mm]

+ Chia đều nửa vòng tròn bán kính R1 thành 18 phần bằng nhau, đánh số thứ tự 0, 1, 2,

…, 18.



+ Chia đều vòng tròn bán kính R2 thành 18 phần bằng nhau, đánh số thứ tự 0’, 1’, 2’,

…, 18’ theo chiều ngược lại so với chiều đánh số trên nửa vòng tròn bán kính R1.

+ Trên nửa vòng tròn bán kính R1, gọi AB là đường kính. Từ các điểm 0, 1, 2,…, 18, ta

kẻ các đường thẳng vng góc với AB, các đường này lần lượt cắt các đường thẳng

kẻ từ các điểm 0’, 1’, 2’,…, 18’ song song với AB.

Gọi giao điểm của các đường kẻ từ 1 và 1’ là a; giao điểm của các đường kẻ từ 2 và

2’ là b; giao điểm của các đường kẻ từ 3 và 3’ là c…

+ Nối các điểm 0, a, b, c … bằng các đường cong, ta được đường biểu diễn giá trị vận

tốc của piston tại các vị trí góc quay trục khuỷu khác nhau v=f(α) như sau:



v=f(a)



A



a



d

b c



e



f



g



3'



h



0



1'

0



2'



4' 5' 6'



i



q B18



7'

8'

9'



j

k



10'

17'

11'

16'

15' 14' 13' 12'



1



l



m n o



p

17

16



2



15



3

4



14

5

6



7



12

8



9



10



13



11



Hình 23: Đồ thị vận tốc v=f(α)

Để khảo sát mối quan hệ giữa hành trình piston và vận tốc của piston, ta đặt đồ

thị của chúng lên cùng hệ trục toạ độ.



SVTH: Nguyễn Văn Tường



Trang 10



+ Trên đồ thị chuyển vị S = f(α), thay trục tung Oα biểu diễn góc quay trục khuỷu

thành trục Ov, biểu thị giá trị vận tốc piston, còn trục hồnh OS vẫn biểu diễn hành

trình của piston.

Từ các điểm 00, 100, 200,...,1800 trên đồ thị Brick, ta gióng các đường thẳng góc

với trục OS, cắt trục này tại các điểm 0, 1, 2,...,18 tương ứng. Từ các điểm này ta đặt

các đoạn tương ứng từ đồ thị vận tốc v=f(α), sau đó, nối các điểm của đầu còn lại

của các đoạn này, ta có đường biểu diễn v = f(S).

a[d?]

v=f(S)



01 2

18



3



4



5



6



7



8



9



10



11



12



13



14 15 16 17



S[mm]



Hình 24: Đồ thị v=f(S)

2.1.3 Xây dựng đồ thị gia tốc j=f(x)

Giải gia tốc của piston bằng phương pháp đồ thị, người ta thường dung phương pháp



Lê. Cách tiến hành cụ thể như sau:

+ Ta có: [m/s2]



Chọn giá trị biểu diễn của Jmax là: [mm] [m/

(s2.mm)]

[m/s2]

[mm]

+ Lấy đoạn thẳng AB=S=2R. Từ A, dựng đoạn thẳng AC vng góc với AB, sao cho:

AC = Jmaxbd. Từ B, dựng đoạn BD vng góc với AB, sao cho: BD = Jminbd . Nối CD,

đoạn này cắt AB tại E.

+Từ E, dựng đoạn EF vuông góc với AB sao cho: [m/(s2.mm)]

[mm]

+ Nối CF và DF. Chia đoạn CF thành 5 đoạn bằng nhau, đánh số thứ tự là C, 1, 2, 3, 4,

F. Chia đoạn DF thành 5 đoạn bằng nhau, đánh số thứ tự là F, 1’, 2’, 3’, 4’, D.

Nối 11’, 22’, 33’, 44’ với nhau, ta được đường bao của các đoạn này chính là đường

biểu diễn mối quan hệ của hàm sơ: j=f(x). Cụ thể như sau:

C

j=f(x)

Jmax



1



2



A



E



3



B

Jm

in



4



F



1'



2'



Hình 25: Đồ thị gia tốc j=f(x)

2.2 Xây dựng đồ thị động lực học:



3'



4'



D



Xây dựng đồ thị lực quán tính Pj



2.2.1



Trươ tiên ta thấy lực

tiń h Pj = m j

Pj = m j. Do đó, thay vì vẽ Pj , ta vẽ



quań

Pj lấy trục hồnh đi qua po của đồ thị cơng vì đồ thị Pj là đồ thị j = f(x) có tỷ lệ xích

khác mà thơi. Vìvậy ta cóthể aṕ dung phương

Tơlê để vẽđờthị Pj=f(x).

phaṕ

Để có thể dùng phương pháp cộng đồ thị Pj với đồ thị cơng thì Pj phải có cùng thứ

ngun và tỷ lệ xích với đồ thị cơng, thay vì vẽ giá trị thực của nó ta vẽ Pj = f(x) ứng

với một đơn vị diện tích đỉnh piston.

Ta có:



Với động cơ ơtơ, máy kéo thì:



Trong đó: m _ khối lượng tham gia chuyển động tịnh tiến

mnpt _ khối lượng nhóm Piston

mtt _ khối lượng nhóm thanh truyền

m’1 _ khối lượng nhóm thanh truyền quy về đầu nhỏ

m’2 _ khối lượng nhóm thanh truyền quy về đầu to

Chọn:

[kg]

[kg]

[kg/m2]

+ Chọn tỷ lệ xích của đồ thị Pj là: [MN/(m2.mm)]

+ Lấy trục po làm trục hồnh cho đồ thị Pj

Ta có:

[mm]

[N/m2]

[mm]

[N/m2]

[mm]



[N/m2]



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Xây dựng đồ thị động học và động lực học:

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×