Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC, ĐỘNG LỰC HỌC

TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC, ĐỘNG LỰC HỌC

Tải bản đầy đủ - 0trang

2.1.3. Đường biểu diễn gia tốc của pittông j=f(x):

Vẽ đường này theo phương pháp Tơlê. Chọn cùng hồnh độ với trục x = f(), vẽ

theo các bước sau:

a) Chọn tỷ lệ xích j = 100 (m/s2mm).

b) Tính các giá trị:

- Ta có góc:





 .n 3,14.2300



 240, 73( rad / s)

30

30



- Gia tốc cực đại:

jmax  R. 2 (1   ) 



S 2

145 3

. (1   ) 

.10 .240, 732 (1  0,31798)

2

2



jmax = 5537,58 (m/s2)

Vậy ta được giá trị biểu diễn jmax là:



gtbd jmax 



gtt jmax



5537, 58

 55,3758

100







j



(mm)



- Gia tốc cực tiểu:

jmin   R. 2 (1   )  72,5.103.240, 732 (1  0,31798)  2865,53m / s 2 )



Vậy ta được giá trị biểu diễn của jmin là:

gtbd jmin 



gtt jmin



j







2865,53

 28, 65

100



(mm)



- Xác định vị trí của EF là:

EF  3R 2

EF  3.0,09.0,31798.240, 732



EF =- 4008,06(m/s2)

Vậy giá trị biểu diễn EF là:

gtbd EF 



gtt EF 4008, 066



 40, 08(mm)

j

100



c) Từ điểm A tương ứng ĐCT lấy AC = jmax, từ điểm B tương ứng ĐCD lấy BD =

jmin; nối CD cắt trục hoành ở E; lấy EF = - 3R2 về phía BD. Nối CF và FD, chia các



20



đoạn này thành 8 phần, nối 11, 22, 33,…Vẽ đường bao trong tiếp tuyến với 11, 22, 33,

…ta có đường cong biểu diễn quan hệ j = f(x).

2.2. Tính tốn động lực học.

2.2.1. Các khối lượng chuyển động tịnh tiến m bao gồm:

- Khối lượng nhóm pittơng mnp = 3,4 kg.

- Khối lượng nhóm thanh truyền mtt =3,9 kg

- Khối lượng thanh truyền phân bố về tâm chốt pittơng m1 có tính tốn theo cơng

thức kinh nghiêm sau:

Thanh truyền của động cơ diezel máy kéo:

m1 = (0,28  0,29)mtt

Lấy m1 = 1,5736 kg

Khối lượng chuyển động tịnh tiến trên một đơn vị diện tích đỉnh pittông



mnp  m1

Fp

m=







2,37  1, 5736

 181,8

 .0,1502

4

(kg/m2)



2.2.2. Khối lượng chuyển động quay:

Khối lượng chuyển động quay của một khuỷu bao gồm:

-



Khối lượng của thanh truyền quy dẫn về tâm chốt:

m2 = mtt – m1 = 5,62 – 1,5736=4,779(kg)

- Khối lượng của chốt khuỷu mch.



mch



d

 .



2

ch



  ch2  .lch

4



.



(kg/m2)



Trong đó:

dch : là đường kính trong của chốt khuỷu: 0(mm)

 ch : là đường kính ngồi chốt khuỷu:



55 (mm)



lch : là chiều dài chốt khuỷu:46 (mm)

 : là khối lượng riêng của vật liệu làm chốt khuỷu:  =7800kg/m3



mch

-



0





2



 552  46

4



.7800.109  0, 2713425



(kg/m2)



Khối lượng của má khuỷu quy dẫn về tâm chốt: mom



mom 



mm .rmk

R (kg/m2)



Trong đó: mom khối lượng của má khuỷu



21



rmk bán kính trọng tâm má khuỷu (m)



R



bán kính quay của khuỷu: R= S/2 = 180/2 = 90 (mm)



22



2.2.3. Lực quán tính:

Lực quán tính của cơ cấu khuỷu trục thanh truyền gồm lực quán tính chuyển

động tịnh tiến và lực quán tính chuyển động quay.

a.Lực quán tính chuyển động tịnh tiến:

pj = -mj

pj = -mR2(cos + cos2)

  2, 421.0, 09.235,52 (cosa  0, 3.cos 2a )

  93,32.103 (cosa  0, 3.cos 2a )



Căn cứ vào hệ số  = R/l =72,5/228 = 0,31798 ta có thể tra bảng để xác định

tổng (cos + cos2) biến thiên theo . Từ đó có thể lập bảng để tính pj:

b.Lực quán tính chuyển động quay pk:

2

Lực này tính theo cơng thức sau: pk  mr .R.



Trong đó mr  m0m  mch  m2

2.2.4. Vẽ đường biểu diễn lực qn tính –pj= f(x):

Vẽ theo phương pháp Tơlê nhưng hoành độ đặt trùng với đường p0 ở đồ thị công

và vẽ đường bao –



pj



= f(x), tiến hành theo các bước sau:



a) Chọn tỷ lệ :

p



= kt = 0,057606246 MPa/mm



j = 0,057606246 MN/mm

b) Ta tính được các giá trị :

- Lực quán tính chuyển động tịnh tiến cực đại:

p j max  m.R. 2 (1   )  m. jmax  375,1769.5537,58  2,07757



Vậy ta có giá trị biểu diễn của

gtbd p j



max







gtt p j



max



j







p j max



( MPa )



là:



2,07757

 36,06(mm)

0,057606246



- Lực quán tính chuyển động tịnh tiến cực tiểu :

p j min  m.R. 2 (1   )  m. jmin  375,176.( 2865,53)  1, 07508

Vậy ta có giá trị biểu diễn của



p j min



( MPa )



là:



23



gtbd p j



min



-







gtt p j



min



j







1,07508

 18,66(mm)

0,057606246



Ta xác định giá trị E’F’ là :

E ' F '  3.m.R.. 2  3.181, 7976.0, 0725.0,31798.240, 732  1,503733 ( MPa )



Vậy ta có giá trị biểu diễn của E’F’ là:

gtbd EF 



gtt EF

1,503733



 26,103(mm)

j

0,057606246



Từ điểm A’ tương ứng điểm chết trên lấy A’C’ = P jmax từ điểm B tương ứng với

điểm chết dưới lấy B’D’ = Pjmin ;nối C’D’ cắt trục hồnh ở E’ ; lấy E’F’ về phía B’D’.

Nối C’F’ và F’D’ ,chia các đoạn này ra làm 8 phần , nối 11, 22,33.. Vẽ đường bao trong

tiếp tuyến với 11, 22, 33..Ta được đường cong biểu diễn quan hệ Pj = /(x)

2.2.5. Đường biểu diễn v = f(x):

Dùng phương pháp đồ thị vòng ta xác định được đồ thị v = f(α). Muốn chuyển

đồ thị trên tọa độ độc cực này thành đồ thị v = f(x) biểu diễn trên cùng tọa độ với j =

f(x), ta phải chuyển đổi tọa độ qua đồ thị Brich. Cách làm như sau:

- Đặt giá trị của v này trên các tia song song với trục tung nhưng xuất phát từ các

góc  tương ứng trên đồ thị Brich.

- Nối các điểm mút ta có đường v = f(x).Khi đó, điểm vmax sẽ ứng với điểm j =0.

2.2.6. Khai triển đồ thị công P-V thành P = f( ):

Khai triển đồ thị công trên trục tọa độ P-. Cách làm như sau:

0

- Chọn tỷ lệ xích   2 /1mm. Như vậy tồn bộ chu trình 7200 sẽ ứng với



360mm. Đặt hồnh độ  này cùng trên đường đậm biểu diễn p0 và cách ĐCD của đồ

thị công 40-50mm.

- Chọn tỷ lệ p =



p



Cụ thể:

 p   p .F  0,057606246.



 .D 2

 .0,1202

 0,057606246.

 0,0006512

4

4

(MN/mm)



- Xác định trị số của pkt ứng với các góc  từ đồ thị Brich rồi đặt các giá trị này

trên tọa độ P-.

- Điểm pmax xuất hiện tại điểm 3750.



24



2.2.7. Khai triển đồ thị pj = f(x) thành pj = f( ):

Đồ thị



pj f  x



biểu diễn trên đồ thị cơng có ý nghĩa kiểm tra tốc độ của động



cơ. Do động cơ tốc độ cao, đường này cắt đường nén ac tại hai điểm. Ngồi ra, đường



pj



còn cho ta tìm được giá trị của



p pkt  pj



một cách dễ dàng vì giá trị của đường



p chính là khoảng cách giữa đường p với đường biểu diễn p của các quá trình nạp,

j

kt

nén, cháy giãn nở và thải của động cơ.

Khai triển đường pj = f(x) thành pj = f() cũng thông qua Brich để chuyển tọa

độ. Nhưng ở P-, phải đặt đúng vị trí âm dương của pj.

2.2.8. Vẽ đồ thị p = f( ):

Như ta đã biết



p pkt  pj



. Vì vậy ta đã có pkt =f() và pj = f() việc xây



dựng đường p = f() chỉ là việc cộng tọa độ các trị số tương ứng của pkt và pj. Kết quả:



a

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

160

170



Pkt



p



Pj



mm



MN



mm



MN



mm



MN



1

0

-1

-1

-1

-1

-1

-1

-1

-1

-1

-1

-1

-1

-1

-1

-1

-1



0.000651

0.000000

-0.000651

-0.000651

-0.000651

-0.000651

-0.000651

-0.000651

-0.000651

-0.000651

-0.000651

-0.000651

-0.000651

-0.000651

-0.000651

-0.000651

-0.000651

-0.000651



-36

-35

-32

-27

-23

-16

-10

-4

2

8

12

15

17

19

19

19

19

19



-0.02344

-0.02279

-0.02084

-0.01758

-0.01498

-0.01042

-0.00651

-0.00260

0.00130

0.00521

0.00781

0.00977

0.01107

0.01237

0.01237

0.01237

0.01237

0.01237



-35

-35

-33

-28

-24

-17

-11

-5

1

7

11

14

16

18

18

18

18

18



-0.02279

-0.02279

-0.02149

-0.01823

-0.01563

-0.01107

-0.00716

-0.00326

0.00065

0.00456

0.00716

0.00912

0.01042

0.01172

0.01172

0.01172

0.01172

0.01172



25



a

180

190

200

210

220

230

240

250

260

270

280

290

300

310

320

330

340

350

360

370

375

380

390

400

410

420

430

440

450

460

470

480

490

500

510

520

530



Pkt



p



Pj



mm



MN



mm



MN



mm



MN



-1

0.2

0.4

0.5

0.6

0.8

0.9

1

2

3

4

6

8.5

13

20

35

60

120

167

205

210

175

110

74

49

35

27

22

17

14

13

12

10

9

8

7

6



-0.000651

0.000130

0.000260

0.000326

0.000391

0.000521

0.000586

0.000651

0.001302

0.001954

0.002605

0.003907

0.005535

0.008465

0.013024

0.022791

0.039071

0.078142

0.108747

0.133492

0.136748

0.113957

0.071630

0.048187

0.031908

0.022791

0.017582

0.014326

0.011070

0.009117

0.008465

0.007814

0.006512

0.005861

0.005209

0.004558

0.003907



19

19

19

19

19

19

17

15

12

8

2

-4

-10

-16

-23

-27

-32

-35

-36

-35

-41

-32

-27

-23

-16

-10

-4

2

8

12

15

17

19

19

19

19

19



0.01237

0.01237

0.01237

0.01237

0.01237

0.01237

0.01107

0.00977

0.00781

0.00521

0.00130

-0.00260

-0.00651

-0.01042

-0.01498

-0.01758

-0.02084

-0.02279

-0.02344

-0.02279

-0.02670

-0.02084

-0.01758

-0.01498

-0.01042

-0.00651

-0.00260

0.00130

0.00521

0.00781

0.00977

0.01107

0.01237

0.01237

0.01237

0.01237

0.01237



18

19.2

19.4

19.5

19.6

19.8

17.9

16

14

11

6

2

-1.5

-3

-3

8

28

85

131

170

169

143

83

51

33

25

23

24

25

26

28

29

29

28

27

26

25



0.01172

0.01250

0.01263

0.01270

0.01276

0.01289

0.01166

0.01042

0.00912

0.00716

0.00391

0.00130

-0.00098

-0.00195

-0.00195

0.00521

0.01823

0.05535

0.08530

0.11070

0.11005

0.09312

0.05405

0.03321

0.02149

0.01628

0.01498

0.01563

0.01628

0.01693

0.01823

0.01888

0.01888

0.01823

0.01758

0.01693

0.01628



26



a

540

550

560

570

580

590

600

610

620

630

640

650

660

670

680

690

700

710

720



Pkt



p



Pj



mm



MN



mm



MN



mm



MN



4

3

2

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1



0.002605

0.001954

0.001302

0.000651

0.000651

0.000651

0.000651

0.000651

0.000651

0.000651

0.000651

0.000651

0.000651

0.000651

0.000651

0.000651

0.000651

0.000651

0.000651



19

19

19

19

19

19

17

15

12

8

2

-4

-10

-16

-23

-27

-32

-35

-36



0.01237

0.01237

0.01237

0.01237

0.01237

0.01237

0.01107

0.00977

0.00781

0.00521

0.00130

-0.00260

-0.00651

-0.01042

-0.01498

-0.01758

-0.02084

-0.02279

-0.02344



23

22

21

20

20

20

18

16

13

9

3

-3

-9

-15

-22

-26

-31

-34

-35



0.01498

0.01433

0.01367

0.01302

0.01302

0.01302

0.01172

0.01042

0.00847

0.00586

0.00195

-0.00195

-0.00586

-0.00977

-0.01433

-0.01693

-0.02019

-0.02214

-0.02279



3.2.9. Vẽ lực tiếp tuyến T = f( ) và đường lực pháp tuyến Z = f( ):

Theo kết quả tính tốn ở phần động học, ta có:



sin   

cos

cos   

Z  p

cos

  sin 

Trong đó:  arcsin



T  p



Vẽ hai đường này theo các bước sau:

-



α

0



Bố trí hồnh độ  ở phía dưới đường pkt, tỷ lệ xích   = 20/1mm.

Cùng tỷ lệ P đã chọn.



sin    

cos    

cos và cos ta có kết quả:

Căn cứ vào  = R/l, các trị số

sin   

cos   

p

T

Z

cos

cos

mm

-35



MN

-0.02279



mm

0



0



MN

0



1



mm

-35



MN

-0.02279



27



p



α

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

160

170

180

190

200

210

220

230

240

250

260

270

280

290

300

310

320

330

340

350

360

370

375

380

390

400



mm

-35

-33

-28

-24

-17

-11

-5

1

7

11

14

16

18

18

18

18

18

18

19.2

19.4

19.5

19.6

19.8

17.9

16

14

11

6

2

-1.5

-3

-3

8

28

85

131

170

169

143

83

51



MN

-0.02279

-0.02149

-0.01823

-0.01563

-0.01107

-0.00716

-0.00326

0.00065

0.00456

0.00716

0.00912

0.01042

0.01172

0.01172

0.01172

0.01172

0.01172

0.01172

0.01250

0.01263

0.01270

0.01276

0.01289

0.01166

0.01042

0.00912

0.00716

0.00391

0.00130

-0.00098

-0.00195

-0.00195

0.00521

0.01823

0.05535

0.08530

0.11070

0.11005

0.09312

0.05405

0.03321



sin   

cos

0.22502

0.43895

0.63139

0.79333

0.91783

1.00055

1.04019

1.03851

1.00000

0.93111

0.83920

0.73150

0.61426

0.49224

0.36861

0.24509

0.12228

0

-0.12228

-0.24509

-0.36861

-0.49224

-0.61426

-0.73150

-0.83920

-0.93111

-1.00000

-1.03851

-1.04019

-1.00055

-0.91783

-0.79333

-0.63139

-0.43895

-0.22502

0

0.22502

0.33405

0.43895

0.63139

0.79333



T

mm

-8

-14

-18

-19

-16

-11

-5

1

7

10

12

12

11

9

7

4

2

0

-2

-5

-7

-10

-12

-13

-13

-13

-11

-6

-2

2

3

2

-5

-12

-19

0

38

56

63

52

40



MN

-0.00513

-0.00943

-0.01151

-0.01240

-0.01016

-0.00717

-0.00339

0.00068

0.00456

0.00667

0.00765

0.00762

0.00720

0.00577

0.00432

0.00287

0.00143

0

-0.00153

-0.00310

-0.00468

-0.00628

-0.00792

-0.00853

-0.00874

-0.00849

-0.00716

-0.00406

-0.00135

0.00098

0.00179

0.00155

-0.00329

-0.00800

-0.01245

0

0.02491

0.03676

0.04087

0.03413

0.02635



cos   

cos

0.97575

0.90441

0.79017

0.63972

0.46190

0.26700

0.06592

-0.13090

-0.31449

-0.47820

-0.61813

-0.73300

-0.82368

-0.89237

-0.94188

-0.97497

-0.99387

-1.00000

-0.99387

-0.97497

-0.94188

-0.89237

-0.82368

-0.73300

-0.61813

-0.47820

-0.31449

-0.13090

0.06592

0.26700

0.46190

0.63972

0.79017

0.90441

0.97575

1.00000

0.97575

0.94577

0.90441

0.79017

0.63972



Z

mm

-34

-30

-22

-15

-8

-3

0

0

-2

-5

-9

-12

-15

-16

-17

-18

-18

-18

-19

-19

-18

-17

-16

-13

-10

-7

-3

-1

0

0

-1

-2

6

25

83

131

166

160

129

66

33



MN

-0.02224

-0.01943

-0.01441

-0.01000

-0.00511

-0.00191

-0.00021

-0.00009

-0.00143

-0.00343

-0.00564

-0.00764

-0.00965

-0.01046

-0.01104

-0.01143

-0.01165

-0.01172

-0.01243

-0.01232

-0.01196

-0.01139

-0.01062

-0.00854

-0.00644

-0.00436

-0.00225

-0.00051

0.00009

-0.00026

-0.00090

-0.00125

0.00412

0.01649

0.05401

0.08530

0.10802

0.10408

0.08422

0.04271

0.02125



28



p



α

410

420

430

440

450

460

470

480

490

500

510

520

530

540

550

560

570

580

590

600

610

620

630

640

650

660

670

680

690

700

710

720



mm

33

25

23

24

25

26

28

29

29

28

27

26

25

23

22

21

20

20

20

18

16

13

9

3

-3

-9

-15

-22

-26

-31

-34

-35



MN

0.02149

0.01628

0.01498

0.01563

0.01628

0.01693

0.01823

0.01888

0.01888

0.01823

0.01758

0.01693

0.01628

0.01498

0.01433

0.01367

0.01302

0.01302

0.01302

0.01172

0.01042

0.00847

0.00586

0.00195

-0.00195

-0.00586

-0.00977

-0.01433

-0.01693

-0.02019

-0.02214

-0.02279



sin   

cos

0.91783

1.00055

1.04019

1.03851

1.00000

0.93111

0.83920

0.73150

0.61426

0.49224

0.36861

0.24509

0.12228

0

-0.12228

-0.24509

-0.36861

-0.49224

-0.61426

-0.73150

-0.83920

-0.93111

-1.00000

-1.03851

-1.04019

-1.00055

-0.91783

-0.79333

-0.63139

-0.43895

-0.22502

0



T

mm

30

25

24

25

25

24

23

21

18

14

10

6

3

0

-3

-5

-7

-10

-12

-13

-13

-12

-9

-3

3

9

14

17

16

14

8

0



MN

0.01972

0.01629

0.01558

0.01623

0.01628

0.01576

0.01530

0.01381

0.01160

0.00898

0.00648

0.00415

0.00199

0

-0.00175

-0.00335

-0.00480

-0.00641

-0.00800

-0.00857

-0.00874

-0.00788

-0.00586

-0.00203

0.00203

0.00586

0.00897

0.01137

0.01069

0.00886

0.00498

0



cos   

cos

0.46190

0.26700

0.06592

-0.13090

-0.31449

-0.47820

-0.61813

-0.73300

-0.82368

-0.89237

-0.94188

-0.97497

-0.99387

-1

-0.99387

-0.97497

-0.94188

-0.89237

-0.82368

-0.73300

-0.61813

-0.47820

-0.31449

-0.13090

0.06592

0.26700

0.46190

0.63972

0.79017

0.90441

0.97575

1



Z

mm

15

7

2

-3

-8

-12

-17

-21

-24

-25

-25

-25

-25

-23

-22

-20

-19

-18

-16

-13

-10

-6

-3

0

0

-2

-7

-14

-21

-28

-33

-35



MN

0.00993

0.00435

0.00099

-0.00205

-0.00512

-0.00810

-0.01127

-0.01384

-0.01555

-0.01627

-0.01656

-0.01651

-0.01618

-0.01498

-0.01424

-0.01333

-0.01227

-0.01162

-0.01073

-0.00859

-0.00644

-0.00405

-0.00184

-0.00026

-0.00013

-0.00156

-0.00451

-0.00916

-0.01338

-0.01826

-0.02160

-0.02279



2.2.10. Vẽ đường  T = f( ) của động cơ nhiều xilanh:

Động cơ nhiều xilanh có mơmen tích lũy vì vậy phải xác định mơmen này. Chu

kỳ của mômen tổng phụ thuộc vào số xilanh và số kỳ, bằng đúng góc cơng tác của các



khuỷu:



 ct 



1800. 180.6



 1200

i

4



29



Trong đó:  - số kỳ, i – số xilanh.

Vẽ đường biểu diễn T (cũng là M vì M = T.R) theo các bước sau:

- Lập bảng xác định các góc i ứng với các khuỷu theo thứ tự làm việc.

- Động cơ 4 kỳ, 6 xy lanh thứ tự làm việc là 1-5-3-6-2-4

0

Xi lanh 1

Xi lanh 2

Xi lanh 3

Xi lanh 4

Xi lanh 5

Xi lanh 6



180



360



nạp

N

C

n

T



540



Nén



Cháy



C



Thải



T



T

N

n



n



n

C



N

C

n

T



N

T

C



N



C



720



T



n



N



1  0 0

 2  2400

 3  4800

 4  1200

 5  6000

 6  3600



Trị số của T1 ta đã tính và vẽ đường T = f(). Căn cứ vào đó tra các giá trị tương ứng

mà Ti đã tịnh tiến theo i, sau đó cộng tất cả các giá trị của Ti lại ta có:

Ti= T1 + T2 + …….+Ti.

Qua đó, ta có bảng xác định Ti:



1



0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

10



T1

mm)



0

-8

-14

-18

-19

-16

-11

-5

1

7

10



T2



2



(mm



3



)



240

250

260

270

280

290

300

310

320

330

340



-13

-13

-13

-11

-6

-2

2

3

2

-5

-12



480

490

500

510

520

530

540

550

560

570

580



T3

(mm)



21.21

17.81

13.78

9.95

6.37

3.06

0.00

-2.69

-5.15

-7.37

-9.84



4



120

130

140

150

160

170

180

190

200

210

220



T4

(mm)



11.70

11.06

8.86

6.63

4.41

2.20

0.00

-2.35

-4.75

-7.19

-9.65



5



600

610

620

630

640

650

660

670

680

690

700



T5

(mm)



-13.17

-13.43

-12.10

-9.00

-3.12

3.12

9.00

13.77

17.45

16.42

13.61



6



360

370

380

390

400

410

420

430

440

450

460



T6

(mm)



0

38

63

52

40

30

25

24

25

25

24



�T

(mm)



6.66

32.39

45.79

31.31

22.86

20.98

24.51

30.21

35.89

28.80

16.28



30



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC, ĐỘNG LỰC HỌC

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×