Sau khi được học 2 môn chính của ngành động cơ đốt trong (Nguyên lý động cơ đốt trong, Kết cấu và tính toán động cơ đốt trong ) cùng một số môn cơ sơ khác (sức bền vật liệu, cơ lý thuyết, vật liệu học, . ), sinh viên được giao làm đồ án môn học kết cấu và tính toán động cơ đốt trong. Đây là một phần quan trọng trong nội dung học tập của sinh viên, nhằm tạo điều kiện cho sinh viên tổng hợp, vận dụng các kiến thức đã học để giải quyết một vấn đề cụ thể của ngành.
Trong đồ án này, em được giao nhiệm vụ tính toán và thiết kế . của động cơ Zil130 .
Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã cố gắng tìm tòi, nghiên cứu các tài liệu, làm việc một cách nghiêm túc với mong muốn hoàn thành đồ án tốt nhất. Tuy nhiên, vì bản thân còn ít kinh nghiệm cho nên việc hoàn thành đồ án lần này không thể không có thiếu sót.
Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy, cô đã tận tình truyền đạt lại những kiến thức quý báu cho em. Đặc biệt, em xin gởi lời cảm ơn đến thầy PGS.TS Trần Văn Nam đã quan tâm cung cấp các tài liệu, nhiệt tình hướng dẫn trong quá trình làm đồ án. Em vô cùng mong muốn nhận được sự xem xét và chỉ dẫn của thầy.
Sinh viên
Đặng Thế Anh
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU 1
1.PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG CÁC ĐỒ THỊ TRONG BẢN VẼ
ĐỒ THỊ ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC. 3
1.1.XÂY DỰNG ĐỒ THỊ CÔNG. 3
1.1.1. Xây dựng đường cong áp suất trên đường nén. 3
1.1.2. Xây dựng đường cong áp suất trên đường giãn nở. 4
1.1.3. Lập bảng tĩnhây dựng đường cong áp suất.
1.1.4. Xác định các điểm đặc biệt và hiệu chỉnh đồ thị công 5
1.2. XÂY DỰNG ĐỒ THỊ CHUYỂN VỊ PISTON BẰNG PHƯƠNG
PHÁP ĐỒ THỊ BRICK. 8
1.3. XÂY DỰNG ĐỒ THỊ VẬN TỐC. 10
1.4. XÂY DỰNG ĐỒ THỊ GIA TỐC THEO PHƯƠNG PHÁP TÔLÊ. 12
1.5. XÂY DỰNG ĐỒ THỊ LỰC QUÁN TÍNH, LỰC KHÍ THỂ, HỢP
LỰC P1. 14
1.5.1. Đồ thị lực quán tính. 14
1.5.2. Đồ thị lực khí thể. 15
1.5.3. Đồ thị hợp lực P1. 15
1.6. XÂY DỰNG ĐỒ THỊ LỰC TIẾP TUYẾN T, LỰC PHÁP
TUYẾN Z, LỰC NGANG N. 16
1.7. XÂY DỰNG ĐỒ THỊ VECTƠ PHỤ TẢI TÁC DỤNG LÊN
CHỐT KHUỶU. 21
1.8. TRIỂN KHAI ĐỒ THỊ PHỤ TẢI Ở TOẠ ĐỘ CỰC THÀNH
ĐỒ THỊ Q-â. 23
1.9. XÂY DỰNG ĐỒ THỊ VECTƠ PHỤ TẢI TÁC DỤNG TRÊN
ĐẦU TO THANH TRUYỀN. 26
1.10. XÂY DỰNG ĐỒ THỊ MÀI MÒN CHỐT KHUỶU. 30
2. ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU VÀ TÍNH TOÁN SỨC BỀN NHÓM
PISTON THANH TRUYỀN ĐỘNG CƠ ZIL-130. 31
2.1. NHÓM PISTON. 31
2.1.1. Piston. 31
2.1.2. Chốt piston. 39
2.1.3. Xécmăng. 44
2.2. NHÓM THANH TRUYỀN. 50
2.2.1. Thanh truyền. 50
2.2.2. Bulông thanh truyền. 66
2.2.3.Bạc lót đầu to thanh truyền. 68
TÀI LIỆU THAM KHẢO 98
70 trang |
Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 5682 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đặc điểm kết cấu và tính toán sức bền nhóm piston thanh truyền động cơ zil-130, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
û, thiãút kãú.
2.1.1.2.Phán têch kãút cáúu piston .
a. Âènh piston.
Âènh piston laì pháön trãn cuìng cuía piston, cuìng våïi xylanh vaì nàõp xy lanh taûo thaình buäöng chaïy.
Âènh piston âäüng cå Zil-130 laì loaûi âènh bàòng nãn buäöng chaïy tæång æïng laì buäöng chaïy hçnh truû.
Âènh bàòng laì loaûi phäø biãún nháút, coï diãûn têch chëu nhiãût beï nháút vaì coï kãút cáúu âån giaín dãù chãú taûo. Tuy nhiãn piston âènh bàòng khäng taûo âæåüc xoaïy läúc nhe trong quaï trçnh neïn vaì quaï trçnh chaïy.
b. Âáöu piston.
Âáöu piston bao âènh piston vaì vuìng âai làõp caïc xeïcmàng laìm nhiãûm vuû bao kên.
Trãn bãö màût truû ngoaìi cuía piston coï khoeït 4 raînh âãø làõp xeïcmàng: 3 raînh làõp xeïcmàng khê, 1 raînh làõp xeïcmàng dáöu. Vç kãút cáúu âáöu piston khäng coï raînh chàõn nhiãût nãn xeïcmàng khê thæï nháút phaíi laìm viãûc trong âiãöu kiãûn quaï noïng, tuy váûy nhåì âæåüc bäú trê gáön khu væûc næåïc laìm maït do âoï âiãöu kiãûn laìm viãûc cuía noï coï âæåüc caíi thiãûn hån. ÅÍ raînh làõp xeïcmàng dáöu coï khoan caïc läù âãø dáùn dáöu vaìo bãn trong piston, säú läù khoan laì 8 läù F2. Khi tênh toaïn thiãút kãú âáöu piston cáön chuï yï giaíi quyãút 3 váún âãö: taín nhiãût, váún âãö bao kên vaì sæïc bãön.
c.Thán piston.
Thán piston laìm nhiãûm vuû dáùn hæåïng cho piston chuyãøn âäüng trong xylanh vaì chëu læûc ngang N. Âãø dáùn hæåïng täút vaì êt va âáûp khe håí giæîa thán piston vaì xy laûnh phaíi beï. Âäüng cå Zil-130 laì âäüng cå xàng täúc âäü cao nãn læûc ngang khaï låïn. Vç váûy chiãöu daìi thán piston khaï låïn âãø aïp suáút phán bäú lãn piston nhoí, piston êt bë moìn. Tuy nhiãn phaíi choün chiãöu daìi naìy håüp lyï nhàòm giaím khäúi læåüng vaì ma saït.
Vë trê cuía läù bãû chäút piston âæåüc âàût åí vë trê cao hån troüng tám cuía pháön thán âãø aïp suáút do læûc ngang N vaì do læûc ma saït gáy ra phán bäú âãöu hån. Läù trãn bãû chäút coï vaït meïp trong mäüt goïc 45’ ÷ 60’ trãn chiãöu daìi 3 ÷ 4[mm] âãø traïnh æïng suáút táûp trung khi chäút piston bë uäún (khi âoï æïng suáút táûp trung coï thãø giaím 30 ÷ 36% ).
Âãø khàõc phuûc hiãûn tæåüng naìy thán piston âæåüc tiãûn vaït åí phêa hai âáöu bãû chäút piston trong phaûm vi goïc 45o vãö hai phêa so våïi âæåìng tám chäút piston
Âãø tàng âäü cæïng væîng cho piston, pháön chán piston laìm vaình âai. Ngoaìi ra, khi cáön âiãöu chènh troüng læåüng giæîa caïc piston, ta coï thãø càõt boí mäüt pháön kim loaûi åí pháön chán piston.
2.1.1.3. Tênh toaïn sæïc bãön cuía piston.
a. Tênh âènh piston.
Âènh piston chëu læûc ráút phæïc taûp, traûng thaïi æïng suáút cuîng ráút phæïc taûp, noï væìa chëu taíi troüng cå hoüc væìa chëu taíi troüng nhiãût. Do váûy viãûc tênh toaïn chè tiãún haình theo nhæîng phæång phaïp gáön âuïng, våïi nhæîng giaí thiãút nháút âënh.
Hiãûn nay thæåìng sæí duûng hai phæång phaïp sau âãø tênh bãön âènh piston: phæång phaïp Back vaì phæång phaïp Orålin. Trong âoï, phæång phaïp Back våïi caïc giaí thiãút phuì håüp våïi loaûi piston coï âènh daìy, phæång phaïp Orålin våïi caïc giaí thiãút phuì håüp våïi loaûi piston coï âènh moíng.
Piston âäüng cå Zil-130 coï daûng âènh bàòng, daìy nãn coi âènh piston laì mäüt troìn coï chiãöu daìy âäöng âãöu d = 0,21D = 0,21.104=21,84 mm âàût trãn gäúi tæûa hçnh truû räùng vaì coi aïp suáút khê thãø pz phán bäú âãöu trãn âènh nhæ så âäö hçnh 2.1
Hçnh 2.1. Så âäö tênh âènh piston theo phæång phaïp Back.
Læûc khê thãø Pz = pz x Fp vaì phaín læûc cuía noï gáy uäún âènh piston taûi tiãút diãûn x - x. Læûc khê thãø taïc duûng trãn næîa âènh piston coï trë säú:
= [MN]
Suy ra: Pz = 0,0187x2 = 0,0374 (MN).
Læûc naìy taïc duûng taûi troüng tám cuía næîa âæåìng troìn: y1= [mm]
Phaín læûc phán bäú trãn næîa âæåìng troìn âæåìng kênh Di coï trë säú bàòng Pz/2 vaì taïc duûng trãn troüng tám cuía næîa caïch truûc x - x mäüt khoaíng:
y2 = [mm]
Momen uäún âènh seî laì: Mu= [Pz( y2 - y1)]/2=
Coi Di gáön bàòng D thç: Mu = [MN.m]
Mäâun chäúng uäún cuía tiãút diãûn âènh:
Wu ==mm = 0,29764 [m]
Do âoï æïng suáút uäún âènh piston:
= Mu/Wu= [ MN/m2]
Våïi:
d- chiãöu daìy âènh piston; d = 21,84[mm].
pz- aïp suáút læûc khê thãø; pz = 4,4[MN/m2]
Âäúi våïi håüp kim nhäm, âènh khäng gán: [] = 20 - 25 [MN/m2]
Váûy baìi toaïn thoaí maîn âiãöu kiãûn bãön.
b. Tênh nghiãûm bãön âáöu piston.
Thæåìng phaíi tênh æïng suáút trãn tiãút diãûn nguy hiãøm nháút.Tiãút diãûn naìy laì tiãút diãûn beï nháút noï càõt qua raînh cuía xecmàng dáöu åí âáöu pittäng. Tiãút diãûn naìy chëu keïo båíi læûc quaïn tênh ám låïn nháút do khäúi læåüng mI-I cuía pháön pittäng phêa trãn tiãút diãûn naìy sinh ra. Ngoaìi ra coìn chëu æïng suáút neïn cuía læûc khê thãø (khäng xeït læûc quaïn tênh ) trong quaï trçnh chaïy vaì giaîn nåí.
* ÆÏng suáút keïo [3]:
ÅÍ âáy:
m1- khäúi læåüng pháön âáöu piston phêa trãn tiãút diãûn nguy hiãøm.
; choün
Jmax- gia täúc tënh tiãún låïn nháút.
F1 diãûn têch tiãút diãûn nguy hiãøm.
.
Trong âoï: r laì khoaíng caïch tæì tám âènh piston âãún meïp ngaìm cäú âënh cuía âènh.
= [mm ]
D- âæåìng kênh âènh piston; D = 104[mm].
s- chiãöu daìy pháön âáöu piston; s = 0,08.D=8,32[mm].
a1- chiãöu daìy båì raînh; a1 = 5,8[mm].
Fld :diãûn têch tiãút diãûn läù dáöu.
Våïi:
n- säú läù dáöu; n = 8 läù
f- âæåìng kênh läù dáöu; f = 2[mm]
Þ .
Váûy æïng suáút keïo :
ÆÏng suáút cho pheïp . Váûy âaím baío âiãöu kiãûn bãön.
* ÆÏng suáút neïn [3]:
.
ÆÏng suáút cho pheïp . Váûy âaím baío âiãöu kiãûn bãön
c. Tênh thán piston.
Muûc âêch chuí yãúu cuía viãûc tênh bãön thán piston laì choün chiãöu cao cuía thán âãø aïp suáút cuía piston neïn lãn xylanh khäng quaï låïn taûo âiãöu kiãûn dãù bäi trån vaì âåî hao moìn.
Kiãøm nghiãûm theo cäng thæïc sau [3]:
ÅÍ âáy:
Nmax- læûc ngang låïn nháút.
Trãn âäö thë âäüng læûc hoüc, ta xaïc âënh âæåüc aïp suáút Nmax = 14,56 [mm], tæång æïng våïi gêa trë thæûc laì:
Váûy giaï trë læûc ngang låïn nháút laì:
Kth- aïp suáút tiãúp xuïc cuía thán våïi xylanh; våïi âäüng cå âang khaío saït laì loaûi âäüng cå täúc âäü trung bçnh nãn: [Kth] = (0,3 ÷ 0,5) [MN/m2]
Tæì (2.6), ta tênh âæåüc chiãöu daìi thán piston:
Våïi Kth = 0,5 [MN/m2]:
Våïi Kth = 0,3 [MN/m2]:
Nhæ váûy âãø taûo âiãöu kiãûn dãù hçnh thaình maìng dáöu bäi trån, chiãöu daìi thán piston nàòm trong khoaíng: lth = (52,30 ÷ 87,18) [mm].
Tuy váûy viãûc choün kêch thæåïc lth cáön phaíi xem xeït caïc mäúi tæång quan våïi caïc kêch thæåïc khaïc.
Caïc kêch thæåïc cå baín cuía piston:
Chiãöu cao H cuía piston: H = (1 ÷1,4).D
Choün H =1,2.D = 124,8 [mm].
Vë trê chäút piston âãún chán piston: (H-h) = (0,5 ÷ 1,2).D
Choün (H-h) = 0,8.D =83,2[mm].
Âæåìng kênh chäút piston: dcp = (0,22 ÷ 0,3).D
Choün dcp = 0,28.D= 29,12 [mm].
Âæåìng kênh bãû chäút piston: db = (1,3 ÷ 1,6).dch
Choün dbp = 1,5.dcp=43,68 [mm].
Váûy choün lth = 85[mm].
Khi âoï aïp suáút sinh ra giæîa thán piston våïi xylanh:
Nhæ váûy våïi kêch thæåïc lth måïi choün âaím baío âæåüc âiãöu kiãûn bäi trån täút.
d. Tênh bãû chäút piston.
Muûc âêch chuí yãúu cuía viãûc tênh bãû chäút piston laì choün chiãöu daìi laìm viãûc cuía bãû chäút l1 sao cho âaím baío bäi trån vaì âiãöu kiãûn maìi moìn.
Kiãøm nghiãûm theo cäng thæïc sau [3]:
ÅÍ âáy:
Pz- læûc khê thãø låïn nháút; Pz = pz.FP = 4,4.8494,87.10-6 = 0,0374[MN/m2].
l1- chiãöu daìi pháön laìm viãûc bãû chäút piston;(Chiãöu daìi bãû chäút tiãúp xuïc våïi chäút)
Kb- aïp suáút tiãúp xuïc cho pheïp;
Våïi viãûc choün kiãøu làõp chäút piston tæû do, piston bàòng håüp kim nheû:
[Kb] = (20 ÷ 30) [MN/m2]
Våïi Kb = 20 [MN/m2]:
[mm]
Våïi Kth = 30 [MN/m2]:
[mm]
Nhæ váûy âãø taûo âiãöu kiãûn dãù hçnh thaình maìng dáöu bäi trån, maìi moìn chiãöu daìi laìm viãûc cuía bãû chäút l1 nàòm trong khoaíng: l1 = (21,4 ÷ 32,1) [mm].
Våïi kêch thæåïc âæåìng kênh piston D = 104[mm], ta choün: l1 = 22 [mm]. Våïi l1 nhæ váûy âaím baío âæåüc viãûc hçnh thaình maìn dáöu bäi trån.
2.1.2. Chäút piston.
2.1.2.1. Âiãöu kiãûn laìm viãûc vaì váût liãûu chãú taûo chäút piston.
a. Âiãöu kiãûn laìm viãûc.
Chäút piston laì mäüt chi tiãút maïy näúi piston våïi thanh truyãön, truyãön læûc taïc duûng cuía khê thãø taïc duûng trãn piston cho thanh truyãön âãø laìm quay truûc khuyíu.
Trong quaï trçnh laìm viãûc, chäút piston chëu læûc khê thãø vaì læûc quaïn tênh ráút låïn. Caïc læûc naìy âãöu thay âäøi theo chu kyì âäöng thåìi coï tênh cháút va âáûp maûnh, âäúi våïi âäüng cå Zil-130 do coï täúc âäü khaï cao nãn aính hæåíng cuía hai læûc naìy låïn.
Ngoaìi ra, nhiãût âäü laìm viãûc cuía chäút piston tæång âäúi cao ( > 3730K) maì chäút piston laûi khoï chuyãøn âäüng xoay troìn trong bãû chäút nãn ráút khoï bäi trån. Ma saït dæåïi daûng næîa æåït, chäút piston dãù bë moìn.
Do âiãöu kiãûn laìm viãûc nhæ váûy, piston âæåüc chãú taûo bàòng váût liãûu täút, âaím baío sæïc bãön, âäü cæïng væîng. Chäút piston âæåüc täi cao táöng âãø bãö màût laìm viãûc coï âäü cæïng cao, chäúng moìn täút, nhæng ruäüt chäút váùn deío âãø chäúng moíi täút. Màût chäút âæåüc maìi boïng âãø traïnh æïng suáút táûp trung, khe håí làõp gheïp chäút piston våïi thanh truyãön vaì piston phaíi nhoí.
b. Váût liãûu chãú taûo chäút piston.
Yãu cáöu váût liãûu chãú taûo piston phaíi coï sæïc bãön cao, chëu âæåüc maìi moìn täút vaì coï âäü deío låïn. Do âoï thæåìng sæí duûng caïc loaûi váût liãûu: theïp cacbon vaì theïp håüp kim coï thaình pháön cacbon tháúp nhæ theïp 20, 20X, 15XA, 15XMA, 12XH3A, 18XHMA,...
Âäüng cå Zil-130 thuäüc loaûi âäüng cå coï täúc âäü khaï cao nãn ta choün theïp håüp kim 12XH3A(thaình pháön: 0,12%C, khoaíng 1%Cr, 3%Ni, thuäüc loaûi theïp håüp kim täút). Theïp âæåüc tháúm than våïi âäü sáu (0,5 ÷ 2) [mm] räöi täi âaût âäü cæïng bãö màû, HRC = 56÷62, âäü cæïng pháön ruäüt cuîng âaût HRC = 26÷30.
2.1.2.2. Kãút cáúu vaì kiãøu làõp gheïp chäút piston.
Kãút cáúu chäút piston ráút âån giaín, âãöu laì hçnh truû räùng âãø giaím båït khäúi læåüng, tàng mämen chäúng uäún vaì mämen chäúng xoàõn. Caïc chäút chè khaïc nhau åí bãö màût bãn trong chäút. Bãö màût trong cuía chäút coï thãø laì hçnh truû hoàûc cän våïi chiãöu daìy chäút tàng dáön tæì hai âáöu vaìo giæîa. Kãút cáúu daûng hçnh truû coï æu âiãøm dãù chãú taûo, âån giaín nhæng sæí duûng váût liãûu khäng håüp lyï, nàûng. Kãút cáúu hçnh cän tuy gia cäng phæïc taûp nhæng coï sæïc bãön âãöu hån, sæí duûng váût liãûu täút hån nãn nheû hån.
Trong âäüng cå Zil-130, sæí duûng chäút piston coï màût bãn trong laì hçnh truû âãø dãù gia cäng.
Vãö làõp gheïp chäút piston, thæåìng coï 3 kiãøu làõp:
Cäú âënh chäút piston trãn bãû chäút piston;
Cäú âënh chäút piston trãn âáöu nhoí thanh truyãön;
Chäút piston làõp tæû do;
Hai kiãøu làõp âáöu coï mäüt vaìi æu âiãøm nhæng nhæåüc âiãøm nhiãöu hån. Riãng kiãøu làõp thæï ba coï nhiãöu æu âiãøm hån hai kiãøu làõp træåïc nãn âæåüc duìng trãn pháön låïn âäüng cå, åí âáy ta cuîng duìng phæång phaïp naìy. Âiãöu chuï yï khi duìng phæång phaïp naìy laì phaíi haûn chãú khäng cho chäút di âäüng doüc truûc âãø traïnh caìo xæåïc bãö màût gæång xylanh, coï caïc phæång phaïp: Duìng nuït, nàõp, xeclip chàûn åí hai âáöu hoàûc åí giæîa chäút. ÅÍ âáy, ta duìng xeclip chàûn hai âáöu chäút piston vç phæång phaïp naìy âån giaín, goün nheû.
2.1.2.3. Tênh toaïn sæïc bãön cuía chäút piston.
Chäút piston laìm viãûc trong traûng thaïi chëu uäún, chëu càõt, chëu va âáûp vaì biãún daûng. Vç váûy phaíi tênh sæïc bãön cuía chäút åí caïc traûng thaïi chëu læûc. Så âäö chëu læûc cuía chäút piston giåïi thiãûu trãn hçnh 2.4.
Tênh æïng sæïc uäún.
Nãúu coi chäút piston nhæ mäüt dáöm âàût tæû do trãn hai gäúi tæûa thç læûc taïc duûng phán bäú nhæ trãn hçnh 2.2. Thæûc ra, khi chäút bë uäún, læûc taïc duûng phán bäú gáön giäúng nhæ så âäö hçnh 2.2.b. Nhæng âãø tênh toaïn âån giaín, ta coï thãø coi læûc phán bäú nhæ så âäö hçnh 2.2.a vaì 2.2.c.
Khi coï læûc khê thãø cæûc âaûi Pz, chäút piston chëu uäún låïn nháút taûi tiãút diãûn giæîa chäút. Mämen uäún taûi tiãút diãûn naìy bàòng [3]:
ÅÍ âáy:
Pz- læûc khê thãø cæûc âaûi; Pz = 0,0374 [MN]
l- khoaíng caïch hai gäúi âåî;
lâ - chiãöu daìi âáöu nhoí thanh truyãön;
lâ = 36[mm].
Mämen chäúng uäún cuía chäút räùng [3]:
ÅÍ âáy:
dch- âæåìng kênh chäút piston;
dcp = 29,12[mm].
d0- âæåìng kênh trong cuía chäút piston;
d0= 0,7dcp = 20,384[mm].
α = d0 / dch » 0,7 – Hãû säú âäü räùng cuía chäút.
Hçnh 2.2. Så âäö làõp gheïp vaì traûng thaïi
chëu læûc cuía chäút piston.
Nãúu coi chiãöu daìi chäút piston lcp 3l1 vaì l1 lâ thç æïng suáút chäút piston coï thãø tênh theo cäng thæïc sau:
= Mu/Wu= [MN/m2]
Váût liãûu chãú taûo chäút piston laì theïp håüp kim coï [su] = 150÷250[MN/m2]. Váûy âaím baío âæåüc âiãöu kiãûn bãön.
b. Tênh æïng suáút càõt.
Chäút piston chëu càõt åí tiãút diãn II-II nhæ trãn hçnh 1.2. ÆÏng suáút càõt xaïc âënh theo cäng thæïc [3]:
[MN/m2]
ÅÍ âáy:
- tiãút diãûn ngang cuía chäút piston.
Þ æïng suáút càõt:
[MN/m2]
Âäúi våïi váût liãûu chäút laì theïp håüp kim coï æïng suáút càõt cho pheïp:
. Váûy âaím baío âiãöu kiãûn bãön.
c.Tênh aïp suáút tiãúp xuïc trãn âáöu nhoí thanh truyãön.
Muûc âêch cuía viãûc tênh aïp suáút trãn âáöu nhoí thanh truyãön laì kiãøm tra âiãöu kiãûn bäi trån chäút piston.
Cäng thæïc kiãøm tra [3]:
Våïi chäút piston làõp tæû do aïp suáút cho pheïp :
Nhæ váûy Kâ<[Kâ] tæïc âiãöu kiãûn bäi trån thoía maîn.
d.Tênh æïng suáút biãún daûng.
Do læûc phán bäú trãn chiãöu daìi chäút piston khäng âäöng âãöu nãn æïng suáút trãn
caïc tiãút diãûn khaïc nhau cuîng khaïc nhau.
ÅÍ khoaíng giæîa chäút piston, læûc taïc duûng
låïn nháút nãn biãún daûng cuîng nhiãöu nháút.
Chäút piston biãún daûng thaình hçnh ävan
nhæ trãn hçnh 2.3.
Theo giaïo sæ Kinaxotsvili, læûc taïc duûng
theo doüc truûc chäút piston phán bäú theo hçnh
parabol coï säú muî tæì 2,5÷3, læûc trãn phæång
thàóng goïc våïi âæåìng tám chäút phán bäú theo
âæåìng Sin nhæ trãn hçnh 2.4.
Hçnh 2.3. Biãún daûng cuía chäút piston.
Hçnh 2.4. Quy luáût phán bäú læûc trãn chäút piston.
Âäü biãún daûng trãn tiãút diãûn ngang tênh theo cäng thæïc sau [3]:
ÅÍ âáy:
k- hãû säú hiãûu âênh: k = 1,5 - 15.( α - 0,4 )3
Våïi α = 0,7 ta tênh âæåüc k = 1,095
E- mäâun âaìn häöi; Âäúi våïi caïc loaûi theïp coï thãø choün E = 2.105 [MN/m2]
Nhæ váûy:
[mm]
Âäü biãún daûng tæång âäúi [3]:
< 0.002 [mm/cm]
Do sæû biãún daûng thaình
hçnh ävan nãn trong tiãút diãûn
cuía chäút piston sinh ra æïng suáút
biãún daûng. Trãn caïc âiãøm
1, 2, 3, 4 (hçnh 2.5) coï
æïng suáút låïn nháút.
ÆÏng suáút biãún daûng tênh theo
cäng thæïc sau [3]:
Hçnh 2.5. ÆÏng suáút biãún daûng trãn tiãút diãûn
chäút piston
- Taûi âiãøm 1, trãn màût ngoaìi æïng suáút keïo:
- Taûi âiãøm 3 trãn màût ngoaìi æïng suáút neïn:
_ Taûi âiãøm 2 trãn màût trong æïng suáút neïn:
_ Taûi âiãøm 4 trãn màût trong æïng suáút keïo:
Âäúi våïi caïc loaûi chäút piston coï hãû säú kêch thæåïc α = 0,4÷0,8 thç æïng suáút biãún daûng cæûc âaûi cho pheïp: . Trong træåìng håüp naìy thç caí 4 âiãøm âãöu thoía maîn.
2.1.3. Xeïcmàng.
2.1.3.1. Âiãöu kiãûn laìm viãûc cuía xeïcmàng.
Trãn piston cuía âäüng cå coï làõp hai loaûi xeïcmàng: xeïcmàng khê vaì xeïcmàng dáöu. Xeïcmàng khê coï nhiãûm vuû bao kên buäöng chaïy, ngàn khäng cho khê chaïy loüt xuäúng cacte. Xeïcmàng dáöu coï nhiãûm vuû ngàn dáöu nhæng suûc lãn buäöng chaïy, gaût taûo maìng dáöu moíng trãn gæång xylanh âãø bäi trån.
Xeïcmàng laìm viãûc trong âiãöu kiãûn khàõc nghiãût: chëu nhiãût âäü cao, aïp suáút va âáûp låïn, ma saït maìi moìn nhiãöu vaì chëu àn moìn hoïa hoüc cuía khê chaïy, dáöu nhåìn.
a. Chëu nhiãût âäü cao.
Khi laìm viãûc, xeïcmàng tiãúp xuïc træûc tiãúp våïi khê chaïy, cäüng thãm nhiãût læåüng truyãön tæì piston qua vaì nhiãût sinh ra do ma saït giæîa noï våïi xylanh nãn nhiãût âäü cuía xeïcmàng ráút cao nháút laì xeïcmàng khê thæï nháút, khoaíng (6230K÷6730K), nhiãût âäü trung bçnh cuía caïc xeïcmàng khê khaïc khoaíng (4730K÷5230K). Nhiãût âäü cuía xeïcmàng dáöu cuîng vaìo khoaíng (3730K÷4230K).
Nãúu xeïcmàng khê bë håí, khäng khêt våïi xylanh thç khê chaïy thäøi qua chäù bë håí laìm cho nhiãût âäü cuûc bäü vuìng naìy tàng lãn ráút cao, coï thãø laìm chaïy xeïcmàng vaì piston.
Do nhiãût âäü cao nãn laìm giaím âäü bãön vç váûy xeïcmàng dãù bë máút âäü âaìn häöi, laìm haûn chãú khaí nàng gaût dáöu nhåìn vãö cacte nãn dáöu nhåìn dãù bë chaïy thaình keo baïm trãn xeïcmàng vaì gæång xylanh, laìm xáúu thãm âiãöu kiãûn laìm viãûc, tháûm chê laìm boï xeïcmàng.
b. Chëu læûc va âáûp låïn.
Khi laìm viãûc, dæåïi taïc duûng cuía læûc khê thãø vaì læûc quaïn tênh coï trë säú ráút låïn, luän thay âäøi vãö trë säú vaì chiãöu taïc duûng nãn xeïcmàng bë va âáûp maính trong raînh xeïcmàng âàûc biãût trong âäüng cå 4 kyì cao täúc, coï thãø dáùn âãún khaí nàng hoíng xeïcmàng vaì raînh xeïcmàng.
c. Chëu maìi moìn vaì bë àn moìn:
Khi laìm viãûc, xeïcmàng chëu ma saït låïn vaì maìi moìn nhiãöu laì do aïp suáút tiãúp xuïc cuía xeïcmàng taïc duûng lãn gæång xylanh låïn, täúc âäü træåüt låïn maì bäi trån laûi ráút keïm. Cäng ma saït cuía xeïcmàng chiãúm tåïi (50%÷60%) toaìn bäü cäng täøn tháút cå giåïi cuía âäüng cå âäút trong.
Ngoaìi ra, xeïcmàng coìn bë àn moìn, maìi moìn båíi caïc taûp cháút sinh ra trong quaï trçnh chaïy hoàûc coï láùn trong khê naûp vaì trong dáöu nhåìn.
2.1.3.2. Váût liãûu chãú taûo xeïcmàng.
Do âiãöu kiãûn laìm viãûc cuía xeïcmàng nhæ trãn nãn váût liãûu chãú taûo xeïcmàng cáön phaíi coï caïc tênh nàng cå lyï tênh sau âáy:
Coï tênh chëu moìn täút åí âiãöu kiãûn ma saït tåïi haûn;
Coï hãû säú ma saït nhoí âäúi våïi gæång xylanh;
Coï sæïc bãön, coï âäü âaìn häöi cao vaì äøn âënh trong âiãöu kiãûn nhiãût âäü cao;
Coï khaí nàng raì khêt våïi gæång xylanh mäüt caïch nhanh choïng;
Ngaìy nay, váût liãûu gang xaïm håüp kim âæåüc duìng phäø biãún nháút âãø chãú taûo xeïcmàng vç noï coï nhæîng tênh cháút thoîa maîn pháön låïn caïc yãu cáöu âàût ra. Bãn caûnh âoï cuîng âang thê nghiãûm caïc loaûi váût liãûu måïi nhæ håüp kim gäúm, graphit, cháút deío...
Træåïc âáy coï duìng theïp âãø chãú taûo xeïcmàng. Theïp tuy coï sæïc bãön låïn nhæng âäü âaìn häöi vaì tênh chëu maìi moìn giaím ráút nhiãöu trong âiãöu kiãûn nhiãût âäü cao, bäi trån keïm. Hån næîa, xeïcmàng theïp laìm gæång xylanh moìn nhanh. Chênh vç váûy, ngaìy nay êt duìng theïp chãú taûo xeïcmàng khê maì chè coïn duìng theïp táúm âãø chãú taûo xeïcmàng dáöu täø håüp.
Trong træåìng håüp thiãút kãú xeïcmàng cho âäüng cå Zil-130, ta choün váût liãûu gang xaïm håüp kim vç noï coï nhiãöu æu âiãøm maì baín thán caïc loaûi váût liãûu khaïc khäng saïnh âæåüc nhæ:
Nãúu màût ma saït bë caìo xæåïc, trong quaï trçnh laìm viãûc vãút xæåïc máút dáön, màût ma saït âæåüc khäi phuûc nhæ cuî;
Graphit trong håüp kim gang coï khaí nàng bäi trån màût ma saït do âoï laìm giaím hãû säú ma saït;
Êt nhaûy caím våïi æïng suáút táûp trung sinh ra åí caïc vuìng coï vãút xæåïc;
.2.1.3.3. Phán têch kãút cáúu xeïcmàng.
Xeïcmàng coï kãút cáúu ráút âån giaín . Noï coï daûng voìng theïp håí miãûng (hçnh 2.6). Âæåìng kênh D cuía xeïcmàng laì âæåìng kênh ngoaìi cuía xeïcmàng åí traûng thaïi làõp gheïp trong xylanh. Màût 1 laì màût âaïy, màût 2 laì màût læng vaì màût 3 laì màût buûng, chiãöu daìy cuía xeïcmàng laì khoaíng caïch giæîa hai màût âaïy.
màût âaïy;
2- màût læmg;
3- màût buûng;
4- pháön miãûng;
5- khe håí miãûng åí traûng thaïi
làõp gheïp trong xylanh (f)
Hçnh 2.6. Xeïcmàng
Nhæ âaî noïi åí pháön trãn, xeïcmàng coï hai loaûi: xeïcmàng khê vaì xeïcmàng dáöu. Ta láön læåüt khaío saït tæìng loaûi.
a. Kãút cáúu xeïcmàng khê.
Kãút cáúu cuía xeïcmàng khê thæåìng chè khaïc nhau åí tiãút diãûn ngang. Mäüt vaìi loaûi tiãút diãûn thæåìng duìng giåïi thiãûu nhæ trãn hçnh 2.7.
Hçnh 2.7. Tiãút diãûn xeïcmàng khê
Loaûi tiãút diãûn hçnh chæî nháût laì loaûi thäng duûng nháút vaì âån giaín nháút (hçnh 2.7.a).
Âãø tàng aïp suáút, náng cao khaí nàng bao kên, màût læng xeïcmàng coï khi laìm thaình màût cän hoàûc coï mäüt âoaûn cän. Nhæng do gia cäng thaình màût cän tæång âäúi khoï nãn ngæåìi ta duìng loaûi xeïcmàng coï tiãút diãûn khäng âäúi xæïng, màût læng váùn laì màût truû. Loaûi xeïcmàng naìy (hçnh 2.7.d, e, g) khi làõp vaìo xylanh, màût læng bë vãnh lãn thaình màût cän do âoï xeïcmàng chè tiãúp xuïc våïi xylanh åí mäüt pháön màût læng xeïcmàng. Vç váûy aïp suáút tiãúp xuïc cao, êt loüt khê vaì choïng raì khêt hån. ÅÍ âáy ta choün loaûi xeïcmàng khê coï tiãút diãûn nhæ hçnh 2.7.d.
Loaûi xeïcmàng coï tiãút diãûn nhæ trãn hçnh 2.7.h ngoaìi taïc duûng tàng aïp suáút neïn trãn màût xylanh ra coìn coï khaí nàng chäúng kãút muäüi. Tuy váûy, noï laûi coï nhæåüc âiãøm låïn laì khi xeïcmàng bë moìn cuîng nhæ khi piston chëu læûc N âäøi phêa tiãúp xuïc våïi xylanh, khe håí trãn màût âaïy tàng lãn ráút nhanh.
Loaûi xeïcmàng coï tiãút diãûn nhæ trãn hçnh 2.7.i ngoaìi taïc duûng tàng aïp suáút neïn trãn màût xylanh coìn caíi thiãûn quaï trçnh chaûy raì. Tuy nhiãn caïc raînh trãn màût læng quaï sáu thç muäüi than dãù tuû laûi åí caïc raînh naìy laìn aính hæåíng xáúu âãún quaï trçnh truyãön nhiãût tæì xeïcmàng âãún xylanh.
Loaûi xeïcmàng coï tiãút diãûn nhæ trãn hçnh 2.7.k laì loaûi xeïcmàng täøng håüp táút caí caïc æu âiãøm cuía caïc xeïcmàng âån giaín tuy nhiãn phaíi gia cäng ráút phæïc taûp nãn êt duìng.
Miãûng cuía xeïcmàng khê coï thãø càõt theo nhiãöu kiãøu khaïc nhau nhæ trãn hçnh 2.8.
Hçnh 2.8. Miãûng cuía xeïcmàng khê
Loaûi a laì loaûi duìng phäø biãún nháút trong âäüng cå cao täúc vç âån giaín, dãù chãú taûo nhæng laûi dãù loüt khê.
Loaûi b vaì c âæåüc duìng khaï nhiãöu trong âäüng cå cao täúc cuîng nhæ trong âäüng cå täúc âäü tháúp. Loaûi miãûng naìy êt loüt khê hån. Âäüng cå Zil-130 thuäüc loaûi âäüng cå cao täúc nhæng vç chè duìng hai xeïcmàng khê nãn âãø âaím baío bao kên täút, êt loüt khê, ta choün miãûng kiãøu c.
Loüaë d thæåìng duìng cho âäüng cå täúc âäü tháúp vç âaím baío bao kên täút cuîng nhæ ngàn dáöu nhåìn suûc vaìo buäöng chaïy nhæng khoï chãú taûo nháút.
Tuyì theo sæû phán bäú aïp suáút trãn màût cäng taïc cuía xeïcmàng, ngæåìi ta chia ra hai loaûi: xeïcmàng âàóng aïp vaì xeïcmàng khäng âàóng aïp. Do xeïcmàng âàóng aïp bë moìn khäng âãöu nháút laì khu væûc gáön miãûng xeïcmàng bë moìn nhiãöu hån trong khi laìm viãûc do biãn âäü dao âäüng åí âáy tæång âäúi låïn. Coìn xeïcmàng khäng âàóng aïp laì xeïcmàng åí traûng thaïi tæû do noï coï hçnh daûng nháút âënh vaì gia cäng theo phæång phaïp âàûc biãût âãø coï âæåüc aïp suáút pháön miãûng cuía xeïcmàng tæång â äúi låïn, loaûi xeïcmàng naìy sau mäüt thåìi gian sæí duûng aïp suáút åí pháön miãûng tuy coï giaím nhæng giaím êt hån loaûi xeïcmàng âàóng aïp. Chênh vç váûy ta choün duìng loaûi xeïcmàng khäng âàóng aïp.
b. Kãút cáúu xeïcmàng dáöu.
Kãút cáúu xeïcmàng dáöu coï nhiãöu loaûi khaïc nhau nhæ giåïi thiãûu trãn hçnh 2.9.
Hçnh 2.9. Kãút cáúu xeïcmàng dáöu
Caïc loaûi tiãút diãûn hçnh thang, læåîi dao (loaûi a-e, coï màût laìm viãûc laì màût cän) âãöu nhàòm muûc âêch náng cao aïp suáút tiãúp xuïc trãn vaïch xylanh. Trãn raînh xeïcmàng dáöu âãöu coï khoan läù hoàûc phay raînh thoaït dáöu (hçnh g-k). Ngoaìi ra coìn coï loaûi xeïcmàng dáöu täø håüp. ÅÍ âáy, ta choün loaûi coï tiãút diãûn nhæ hçnh 2.9.h
2.1.3.4. Tênh toaïn xeïcmàng.
Tênh toaïn xeïcmàng dæûa trãn giaí thiãút coi xeïcmàng laì mäüt dáöm cong vaì tênh cho xeïcmàng khäng âàóng aïp .
Xaïc âënh chiãöu daìy t, âäü måí miãûng åí traûng thaïi tæû do A cuía xeïcmàng. Xeïcmàng cuía caïc loaûi âäüng cå thæåìng coï [3]: D/t = 20÷30, A/t = 2,5÷4.
ÅÍ âáy, ta choün: (vç âáy laì âäüng cå coï âæåìng kênh D=104 mm ).
+ Tyí säú D/t = 22,5 nhæ váûy chiãöu daìy t cuía xeïcmàng laì:
+ Tyí säú A/t = 3,25 nhæ váûy âäü måí miãûng åí traûng thaïi tæû do A cuía xeïcmàng laì:
ÆÏng suáút uäún.
ÆÏng suáút uäún khäng âàóng aïp khi xeïcmàng laìm viãûc âæåüc xaïc âënh theo cäng
thæïc Ghinxbua [3]:
ÅÍ âáy:
Cm - hãû säú æïng suáút pháön miãûng xeïcmàng. Tæì qui luáût phán bäú aïp suáút pháön miãûng choün trong khoaíng: Cm = 1,74¸1,87, láúy Cm = 1,8.
E - mäâun âaìn häöi cuía håüp kim gang: E = 1,2.105
x- hãû säú phán bäú aïp suáút, choün x = 0,196.
Þ
Våïi håüp kim gang æïng suáút uäún cho pheïp : [MN/m2]
Váûy xeïcmàng thoaí maîn âiãöu kiãûn bãön uäún.
b. ÆÏng suáút làõp gheïp xeïcmàng vaìo piston.
ÆÏng suáút làõp gheïp xeïcmàng vaìo piston âæåüc xaïc âënh theo cäng thæïc sau [3]:
ÅÍ âáy:
m- hãû säú làõp gheïp, m = 2 (phæång phaïp làõp gheïp bàòng kãöm chuyãn duûng)
Þ
Våïi håüp kim gang, æïng suáút làõp gheïp cho pheïp:
Váûy thoaí maîn âiãöu æïng suáút làõp gheïp nhoí hån æïng suáút cho pheïp.
c. ÆÏng suáút khi gia cäng âënh hçnh.
ÆÏng suáút khi gia cäng [3]:
Choün: h = 1,3
Þ
Våïi håüp kim gang æïng suáút cho pheïp: [MN/m2]
Váûy thoaí maîn âiãöu kiãûn æïng suáút gia cäng âënh hçnh nhoí hån æïng suáút cho pheïp.
d. Aïp suáút bçnh quán trãn màût xeïcmàng khäng âàóng aïp.
Aïp suáút bçnh quán cuía xeïcmàng khäng âàóng aïp xaïc âënh theo cäng thæïc [3]:
[MN/m2]
e. Daûng âæåìng cong aïp suáút.(Aïp suáút phán bäú trãn caïc âiãøm)
Daûng âæåìng cong aïp suáút p = d.ptb coï thãø xaïc âënh så bäü theo hãû säú d, kãút quaí cho åí baíng sau:
Trong âoï d-Hãû säú phán bäú aïp suáút,xaïc âënh theo goïc a trong baíng sau:
Baíng 2.1. Giaï trë aïp suáút phán bäú trãn caïc âiãøm cuía xeïcmàng.
α
0o
30o
60o
90o
120o
150o
180o
d
1,051
1,047
1,137
0,896
0,456
0,670
2,861
p
0,2911
0,2900
0,3149
0,2482
0,1263
0,1856
0,7925
2.2. NHOÏM THANH TRUYÃÖN.
Nhoïm thanh truyãön gäöm coï: thanh truyãön, buläng thanh truyãön vaì baûc loït. Trong quaï trçnh laìm viãûc, nhoïm thanh truyãön truyãön læûc taïc duûng trãn piston cho truûc khuyíu, laìm quay truûc khuyíu.
2.2.1. Thanh truyãön.
2.2.1.1. Traûng thaïi laìm viãûc cuía thanh truyãön vaì váût liãûu chãú taûo.
a. Traûng thaïi laìm viãûc cuía thanh truyãön.
Thanh truyãön laì chi tiãút näúi piston våïi truûc khuyíu, nhàòm truyãön læûc taïc duûng trãn piston cho truûc khuyíu, laìm quay truûc khuyíu.
Khi âäüng cå laìm viãûc thanh truyãön chëu taïc duûng cuía caïc læûc sau:
Læûc khê thãø trong xylanh;
Læûc quaïn tênh chuyãøn âäüng tënh tiãún cuía nhoïm piston;
Læûc quaïn tênh cuía thanh truyãön;
Caïc læûc naìy thay âäøi theo chu kyì caí vãö trë säú vaì vãö hæåïng. Do âoï taíi troüng taïc duûng trãn thanh truyãön laì taíi troüng thay âäøi vaì coï tênh cháút va âáûp.
Âáöu nhoí thanh truyãön bë biãún daûng dæåïi taïc duûng cuía læûc quaïn tênh chuyãøn âäüng tënh tiãún (khäng kãø læûc quaïn tênh do khäúi læåüng âáöu nhoí gáy ra).
Âáöu to thanh truyãön chëu taïc duûng cuía læûc quaïn tênh cuía nhoïm piston vaì thanh truyãön.
Thán thanh truyãön chëu neïn dæåïi taïc duûng cuía læûc khê thãø vaì chëu uäún trong màût phàóng làõc cuía thanh truyãön dæåïi taïc duûng cuía læûc quaïn tênh.
b. Váût liãûu chãú taûo.
Váût liãûu chãú taûo thanh truyãön thæåìng laì theïp cacbon vaì theïp håüp kim tuìy thuäüc vaìo âäüng cå. Thanh truyãön âäüng cå Zil-130 choün váût liãûu theïp håüp kim 40X (vç taíi troüng taïc duûng låïn).
2.2.1.2. Kãút cáúu thanh truyãön âäüng cå Zil-130.
Kãút cáúu thanh truyãön gäöm ba pháön:
Âáöu nhoí thanh truyãön
Âáöu to thanh truyãön
Thán thanh truyãön.
a. Âáöu nhoí thanh truyãön.
Kãút cáúu âáöu nhoí thanh truyãön phuû thuäüc vaìo kêch thæåïc chäút piston vaì phæång phaïp làõp gheïp chäút piston våïi âáöu nhoí thanh truyãön. Khi piston làõp theo kiãøu tæû do thç âáöu nhoí thanh truyãön coï daûng hçnh truû räùng, cung troìn âäöng tám. Âäüng cå Zil-130 coï säú voìng quay låïn nãn âáöu nhoí thanh truyãön duìng daûng hçnh truû moíng âãø giaím læûc quaïn tênh. Trãn âáöu nhoí thanh truyãön coï bäú trê läù phun dáöu âãø laìm maït âènh piston. Dáöu sau khi bäi trån bãö màût baûc loït vaì chäút piston seî phun qua läù phun vaìo màût dæåïi âènh piston âãø laìm maït âènh.
Vç chäút piston làõp theo kiãøu tæû do nãn trãn
âáöu nhoí coï làõp baûc loït âãø traïnh laìm hoíng âáöu
nhoí thanh truyãön.
Hçnh 2.10. Kãút cáúu âáöu nhoí thanh truyãön
khi chäút piston làõp gheïp tæû do.
b. Thán thanh truyãön.
Chiãöu daìi l cuía thanh truyãön phuû thuäüc vaìo thäng säú kãút cáúu l [2]
(Laì khoaíng caïch tæì tám âáöu nhoí âãún tám âáöu to):
Âäüng cå Zil-130 coï: l = 0,24; R = (S/2) = 95/2 = 47,5[mm].
Suy ra: l = (R/l) = 47,5/0,24 =197,92 [mm].
Tiãút diãûn ngang cuía thán thanh truyãön thæåìng gäöm caïc loaûi giåïi thiãûu trãn hçnh 2.11.
Hçnh 2.11. Tiãút diãûn thán thanh truyãön.
Loaûi thán coï tiãút diãûn troìn (hçnh 2.11.c, d) dãù chãú taûo vaì dãù gia cäng nhæng laûi sæí duûng váût liãûu khäng håüp lyï.
Loaûi thán coï tiãút diãûn hçnh chuî H nhàòm tàng baïn kênh chuyãøn tiãúp tæì thán âãún âáöu to thanh truyãön âãø tàng âäü cæïng væîng cho thán thanh truyãön.
Loaûi thán coï tiãút diãûn hçnh chæî nháût vaì hçnh ävan thæåìng duìng trong âäüng cå cåî nhoí, coï æu âiãøm âån giaín, dãù chãú taûo.
Âäüng cå Zil-130 duìng thanh truyãön coï tiãút diãûn thán laì hçnh chæî I vç sæí duûng váût liãûu håüp lyï do âoï troüng læåüng thanh truyãön nhoí maì âäü cæïng væîng låïn. Doüc thán thanh truyãön coï khoan âæåìng dáöu bäi trån våïi âæåìng kênh 4[mm]. Chiãöu räüng cuía thán thanh truyãön tàng dáön tæì âáöu nhoí lãn âáöu to âãø phuì håüp våïi quy luáût phán bäú læûc quaïn tênh taïc duûng trãn thán thanh truyãön trong màût phàóng làõc (phán bäú theo quy luáût hçnh tam giaïc). Chiãöu daìy cuía thán thanh truyãön laìm âäöng âãöu trãn suäút chiãöu daìi.
c. Âáöu to thanh truyãön.
Kêch thæåïc âáöu to thanh truyãön phuû thuäüc vaìo âæåìng kênh vaì chãöu daìi chäút khuyíu.
Âáöu to thanh truyãön phaíi âaím baío caïc yãu cáöu:
Coï âäü cæïng væîng låïn âãø baûc loït khäng bë biãún daûng;
Kêch thæåïc nhoí goün âãø læûc quaïn tênh chuyãøn âäüng quay nhoí;
Chäù chuyãøn tiãúp giæîa thán vaì âáöu to phaíi coï goïc læåün låïn âãø giaím æïng suáút táûp trung;
Dãù làõp gheïp cuûm piston thanh truyãön våïi truûc khuyíu;
Âáöu to thanh truyãön âäüng cå Zil-130 âæåüc càõt thaình hai næîa: pháön trãn näúi liãön våïi thán, pháön dæåïi laì nàõp âáöu to thanh truyãön vaì làõp våïi nhau bàòng buläng thanh truyãön, màût phàóng làõp gheïp vuäng goïc våïi âæåìng tám truûc thán thanh truyãön. Do âoï baûc loït âáöu to cuîng âæåüc càõt thaình hai næîa. Âãø giaím kêch thæåïc âáöu to thanh truyãön vaì âënh vë baûc loït, ta ruït ngàõn khoaíng caïch giæîa hai âæåìng tám buläng thanh truyãön bàòng caïch khoan läù buläng gáön vaìo tám läù âáöu to, leûm vaìo baûc loït.
2.2.1.3. Tênh toaïn sæïc bãön thanh truyãön.
a. Tênh toaïn sæïc bãön âáöu nhoí thanh truyãön.
Caïc thäng säú cå baín cuía âáöu nhoí thanh truyãön:
- Chiãöu daìy cuía baûc loït vaìo khoaíng: D = (0,055¸0,085)dcp
ÅÍ âáy:
dcp- âæåìng kênh chäút piston, dcp = 29,12[mm]
Þ D = (0,055 ÷ 0,085).29,12 = (1,6016 ÷ 2,4752)[mm]
Choün D = 2[mm]
- Khe håí hæåïng kênh giæîa baûc loït âáöu nhoí thanh truyãön våïi chäút piston:
D’ = (0,0004 ÷ 0,0015).dcp = (0,0004 ÷ 0,0015).29,12=(0,0116 ÷ 0,0437).[mm].
Choün D’ = 0,03
- Chiãöu daìy âáöu nhoí thanh truyãön âæåüc choün âäúi våïi thanh truyãön coï gia cäng cå khê màût ngoaìi [3]:
ÅÍ âáy:
d2- âæåìng kênh ngoaìi cuía âáöu nhoí thanh truyãön.
d1- âæåìng kênh trong cuía âáöu nhoí thanh truyãön.
d1 = dcp + 2.D + D’ = 29.12 + 2.2 + 0,03= 33,15[mm]
Choün (d2/d1) = 1,25 Þ d2 = 1,25.d1 = 1,25.33,15 = 41,44[mm]
Kãút cáúu âáöu nhoí coï tyí säú kêch thæåïc (d2/d1) = 1,25 nãn âáöu nhoí thanh truyãön thuäüc loaûi âáöu moíng, do âoï tênh toaïn sæïc bãön âáöu nhoí thanh truyãön thæåìng tênh theo cäng thæïc cuía giaïo sæ Kinaxätsvily.
a.1. Tênh âáöu nhoí thanh truyãön khi chëu keïo.
Læûc keïo âáöu nhoí laì læûc Pj, læûc naìy sinh ra æïng suáút uäún vaì æïng suáút keïo taïc duûng lãn âáöu nhoí. Giaïo sæ Kinaxätsvily âæa ra caïc giaí thiãút tênh toaïn nhæ sau:
+ Læûc quaïn tênh Pj phán bäú âãöu theo hæåïng kênh trãn âæåìng kênh trung bçnh cuía âáöu nhoí thanh truyãön .
ÅÍ âáy:
r- baïn kênh trung bçnh cuía âáöu nhoí thanh truyãön.
[mm]
Pj = Pjmax = mnp.R.w2.(1+l).Fp =1,7.47,5..366,522(1+0,24).10-6=13451,15.10-6 [MN]
Þ
+ Coi âáöu nhoí laì mäüt dáöm cong phàóng ngaìm mäüt âáöu åí tiãút diãûn C-C (chäù chuyãøn tiãúp giæîa âáöu nhoí vaì thán thanh truyãön ) æïng våïi goïc g.
Xaïc âënh g theo cäng thæïc sau [3]:
[âäü]
ÅÍ âáy:
H - chiãöu räüng cuía thán chäù näúi våïi âáöu nhoí.
H = 38[mm]
r1- baïn kênh goïc læåün näúi âáöu nhoí våïi thán.
r1 = 43[mm]
r2 -baïn kênh ngoaìi cuía âáöu nhoí.
[mm]
Þ
+ Khi làõp baûc loït vaìo âáöu nhoí, baûc loït vaì âáöu nhoí âãöu biãún daûng.
Hçnh 2.12. Så âäö læûc taïc duûng khi âáöu nhoí thanh truyãön chëu keïo.
Mämen uäún Mj vaì læûc keïo Nj åí tiãút diãûn báút kyì trãn cung AA-BB (gx £ 900) coï thãø xaïc âënh theo cäng thæïc sau [3]:
(1)
Taûi tiãút diãûn báút kyì trãn cung BB-CC (gx ³ 900) thç [3]:
(2)
Tæì caïc cäng thæïc trãn, ta tháúy Mj, Nj sinh ra trãn cung BC(gx³ 900 ) seî coï giaï trë låïn hån. Vaì tiãút diãûn nguy hiãøm nháút seî laì tiãút diãûn ngaìm C-C.
Mämen uäún vaì læûc phaïp tuyãún sinh ra taûi ngaìm C-C bàòng [3]:
( g tênh theo âäü )
Våïi MA vaì NA tênh theo cäng thæïc gáön âuïng sau [3]:
Thay säú ta coï:
Thay MA vaì NA vaìo (1) vaì (2) ta coï :
Vç baûc loït làõp chàût trong âáöu nhoí nãn khi làõp raïp âáöu nhoí âaî chëu æïng suáút keïo dæ do âoï âáöu nhoí âæåüc giaím taíi [3]:
[N]
ÅÍ âáy:
c -hãû säú giaím taíi, phuû thuäüc vaìo âäü cæïng caïc chi tiãút âæåüc làõp gheïp [3]:
Trong âoï:
Eâ = 2,2.105 [MN/m2]- mäâun âaìn häöi cuía theïp (váût liãûu chãú taûo thanh truyãön).
Eb= 1,15.105 [MN/m2]- mäâun âaìn häöi cuía váût liãûu chãú taûo baûc loït âáöu nhoí.
Fâ- tiãút diãûn doüc cuía âáöu nhoí thanh truyãön.
Fâ = (d2 - d1).lâ = (41,44 - 33,15).36 = 298,44 [mm2 ]
Fb- tiãút diãûn doüc cuía baûc loït âáöu nhoí thanh truyãön.
Fb = (d1 - db).lâ
db- âæåìng kênh trong cuía baûc: db = dcp + D’ = 29,12+0,03=29.15 [mm]
Þ Fb = (d1 - db).lâ = (33,15- 29,15).36 = 144 [mm2 ]
Þ .
Váûy læûc keïo thæûc tãú taïc duûng lãn âáöu nhoí thanh truyãön [3]:
Aính hæåíng cuía æïng suáút dæ khi làõp gheïp baûc loït âäúi våïi mämen uäún khäng låïn làõm do âoï ta coï thãø boí qua. Ta coï thãø tênh âæåüc æïng suáút täøng cäüng taïc duûng lãn màût trong vaì màût ngoaìi cuía âáöu nhoí åí tiãút diãûn ngaìm C-C [3]:
* ÆÏng suáút täøng cäüng trãn màût ngoaìi:
.(våïi s= d2 - d1 = 8,29 mm la chiãöu daìy âáöu nhoí thanh truyãön)
* ÆÏng suáút täøng cäüng trãn màût trong:
a.2. Tênh âáöu nhoí thanh truyãön khi chëu neïn.
Læûc neïn taïc duûng lãn âáöu nhoí laì håüp læûc cuía læûc khê thãø vaì læûc quaïn tênh [3]:
Trãn âäö thë khai triãøn pkt, pj, sau khi cäüng âäö thë ta xaïc âënh âæåüc giaï trë p1max taûi goïc α = 3750 nhæ sau: p1 = 170[mm], våïi mp = 0,022[MN/m2 .mm].
Þ
Theo Kinaxätsvily læûc P1 phán bäú trãn næîa dæåïi âáöu nhoí theo âæåìng Cäsin nhæ trãn hçnh 2.13.a.
Hçnh 2.13. Så âäö læûc taïc duûng khi âáöu nhoí thanh truyãön chëu keïo.
Så âäö tênh toaïn biãøu thë trãn hçnh 2.15.b.
Mämen uäún vaì læûc phaïp tuyãún trãn cung AB (gx £ 900 ) [3]:
Mämen uäún vaì læûc phaïp tuyãún trãn cung BC (gx ³ 900 ) [3]:
(g tênh theo radian)
Taûi tiãút diãûn C-C nguy hiãøm nháút, mämen uäún vaì læûc phaïp tuyãún âæåüc tênh [3]:
ÅÍ âáy:
MA , NA âæåüc xaïc âënh tæì âäö thë trãn hçnh 11-13 [3], ta coï:
Våïi g = 147,910 thç [3]:
= 0,0025 Þ MA = 0,0025.31767,56.18,65.10-3 = 1,48[N.m]
= 0,0055 Þ NA = 0,0055.31767,56 = 174,72 [N]
Thay MA, NAvaìo (2.32) vaì (2.33) ta âæåüc:
Do khi làõp gheïp baûc loït, âáöu nhoí âaî chëu sàôn læûc keïo nãn læûc phaïp tuyãún thæûc tãú taïc duûng lãn âáöu nhoí laì [3]:
ÆÏng suáút neïn màût ngoaìi, màût trong taûi tiãút diãûn C-C tênh theo cäng thæïc sau [3]:
* ÆÏng suáút neïn màût ngoaìi:
* ÆÏng suáút neïn màût trong:
Âáöu nhoí âæåüc chãú taûo bàòng váût liãûu theïp håüp kim coï [sk]=100÷180[MN/m2] nãn âáöu nhoí thoîa âiãöu kiãûn bãön keïo.
a.3. ÆÏïng suáút biãún daûng.
ÆÏng suáút biãún daûng âáöu nhoí sinh ra do hai nguyãn nhán:
Baûc loït làõp gheïp coï âäü däi våïi âáöu nhoí thanh truyãön gáy ra biãún daûng dæ.
Khi âäüng cå laìm viãûc, nhiãût âäü âáöu nhoí thanh truyãön coï khi âãún 3700K÷4300K vç váûy thanh truyãön vaì baûc loït âãöu giaîn nåí. Nhæng do váût liãûu baûc loït vaì thanh truyãön khaïc nhau nãn mæïc âäü giaîn nåí cuîng khaïc nhau nãn gáy ra æïng suáút neïn.
Âäü giaîn nåí khi âáöu nhoí thanh truyãön chëu nhiãût tênh theo cäng thæïc sau [3]:
Dt = (ab - at).t.d1
ÅÍ âáy:
ab = 1,8.10-5- hãû säú giaîn daìi cuía âäöng (váût liãûu laìm baûc loït).
att= 1.10-5- hãû säú giaîn daìi cuía theïp (váût liãûu chãú taûo thanh truyãön ).
t- nhiãût âäü laìm viãûc cuía baûc loït vaì âáöu nhoí thanh truyãön, t = (3700K¸4300K).
Choün t = 4300K
d1-âæåìng kênh trong cuía âáöu nhoí, d1 = 33,15[mm].
Þ Dt = (1,8.10-5 - 1.10-5).430.33,15 = 9978,15.10-5[mm]
Âäü däi låïn nháút D cuía mäúi gheïp giæîa baûc loït våïi âáöu nhoí thanh truyãön âæåüc xaïc âënh nhæ sau:
Choün kiãøu làõp giæîa baûc loït vaì âáöu nhoí thanh truyãön laì H7/k6 [4], våïi kêch thæåïc âæåìng kênh trong cuía âáöu nhoí d1= 33,15mm, ta xaïc âënh caïc giaï trë sai lãûch nhæ sau:
33,15H8 Þ
56u8 Þ
Váûy âäü däi låïn nháút: Nmax = dmax - Dmin = es - EI = 25 - 0=[mm].
Nhæ váûy: D = 25[ mm] = 0,025[mm].
Täøng âäü däi (D + Dt) sinh ra aïp suáút neïn lãn bãö màût làõp gheïp. Nãúu coi aïp suáút naìy laì hàòng säú vaì phán bäú âãöu trãn khàõp màût truû làõp gheïp thç coï thãø xaïc âënh noï theo cäng thæïc sau âáy [3]:
ÅÍ âáy:
d1- âæåìng kênh trong cuía âáöu nhoí thanh truyãön, d1 = 56[mm].
d2- âæåìng kênh ngoaìi cuía âáöu nhoí thanh truyãön, d2 = 70[mm].
db- âæåìng kênh trong cuía baûc, db = 29,15[mm].
m = 0,3- hãû säú Poatxäng.
Ett = 2,2.105[MN/m2]- mäâun âaìn häöi cuía theïp (váût liãûu cuía thanh truyãön).
Eb = 1,15.105 [MN/m2]- mäâun âaìn häöi cuía âäöng (váût liãûu cuía baûc loït).
Þ
ÆÏng suáút biãún daûng âáöu nhoí thanh truyãön tênh theo cäng thæïc Lame [3]:
ÆÏng suáút trãn màût ngoaìi âáöu nhoí thanh truyãön:
[MN/m2]
ÆÏng suáút trãn màût trong âáöu nhoí thanh truyãön:
[MN/m2]
ÆÏng suáút biãún daûng cho pheïp [sD]= 100¸250[MN/m2]. Nhæ váûy æïng suáút biãún daûng sinh ra trong âáöu nhoí thanh truyãön âaût giaï trë cho pheïp.
a.4. Hãû säú an toaìn âáöu nhoí.
ÆÏng suáút trãn âáöu nhoí thanh truyãön thay âäøi theo chu kyì khäng âäúi xæïng.
ÆÏng suáút cæûc âaûi cuía chu trçnh laì [3]:
ÆÏng suáút cæûc tiãøu cuía chu trçnh laì [3]:
Þ Biãn âäü æïng suáút:
ÆÏng suáút trung bçnh:
Hãû säú an toaìn:
ÅÍ âáy:
s-1- giåïi haûn moíi cuía váût liãûu trong chu trçnh âäúi xæïng [5]: s-1 = (0,4¸0,5)sb
Theïp 40X coï [5]: sb = 765 [MN/m2].
Choün s-1= 0,5.sb = 0,5.765 = 382,5 [MN/m2]
ys- hãû säú:
Trong âoï:
s0- giåïi haûn moíi cuía váût liãûu trong chu trçnh maûch âäüng [5]: s0=(1,4¸1,6)s-1
Choün s0 = 1,5.s-1 = 1,5.344,25 = 573,75 [MN/m2].
Þ .
.
Hãû säú an toaìn cho pheïp . Nhæ váûy âáöu nhoí thanh truyãön thoía maîn âiãöu kiãûn an toaìn.
a.5. Âäü biãún daûng cuía âáöu nhoí thanh truyãön.
Khi chëu taíi Pj, âáöu nhoí thanh truyãön coï thãø biãún daûng gáy keût giæîa chäút vaì baûc loït âáöu nhoí. Âãø khäng bë keût, âäü biãún daûng theo hæåïng kênh cuía âáöu nhoí thanh truyãön d khäng âæåüc låïn hån mäüt næîa khe håí làõp gheïp ban âáöu giæîa baûc loït vaì chäút piston.
Âäü biãún daûng hæåïng kênh d tênh theo cäng thæïc [3]:
[mm]
ÅÍ âáy:
Pj- læûc quaïn tênh cuía nhoïm piston:
dtb- âæåìng kênh trung bçnh cuía âáöu nhoí:
E- mäâun âaìn häöi: E = 2.105 [MN/m2]
J- mämen quaïn tênh cuía tiãút diãûn doüc âáöu nhoí thanh truyãön:
Váûy:
Âäü biãún daûng cho pheïp: [d] £ 0,02 ¸ 0,03 [mm]. Nhæ váûy âáöu nhoí thanh truyãön thoía maîn âiãöu kiãûn vãö biãún daûng.
b. Tênh toaïn sæïc bãön cuía thán thanh truyãön.
Âäüng cå Zil-130 laì loaûi âäüng cå chæî V nãn khi laìm viãûc, thán thanh truyãön chëu caïc læûc sau âáy:
Læûc khê thãø;
Læûc quaïn tênh cuía khäúi læåüng chuyãøn âäüng tënh tiãún;
Læûc quaïn tênh chuyãøn âäüng làõc (tæïc chuyãøn âäüng song phàóng )cuía thanh truyãön;
Vç váûy traûng thaïi chëu læûc cuía thanh truyãön thæåìng laì:
Chëu neïn vaì uäún doüc do håüp læûc cuía læûc khê thãø vaì læûc quaïn tênh cuía khäúi læåüng chuyãøn âäüng tënh tiãún;
Chëu keïo do taïc duûng cuía læûc quaïn tênh chuyãøn âäüng tënh tiãún;
Chëu uäún ngang do taïc duûng cuía læûc quaïn tênh chuyãøn âäüng làõc cuía thanh truyãön;
Læûc taïc duûng lãn thán thanh truyãön:
b.1. Tênh sæïc bãön moíi cuía thán thanh truyãön khi chëu taíi troüng thay âäøi.
Muûc âêch cuía viãûc tênh toaïn naìy laì xaïc âënh hãû säú an toaìn cuía thán thanh truyãön åí tiãút diãûn trung bçnh vaì tiãút diãûn nhoí nháút khi chëu keïo, neïn vaì uäún doüc.
* ÆÏng suáút täøng låïn nháút khi chëu neïn vaì uäún åí tiãút diãûn trung bçnh (uäún theo truûc x_x vaì y_y) laì [3]:
Hçnh 2.14. Tiãút diãûn ngang thán thanh truyãön
ÅÍ âáy:
Ftb- diãûn têch tiãút diãûn trung bçnh cuía thán thanh truyãön.
Trong âoï:
H = 38[mm]
B = 0,75.H = 0,75.38 = 28[mm]
h = 0,668.H = 0,668.38 = 25,4[mm]
b/2 = 0,292.H = 0,292.38 = 11,1[mm]
Þ
kx, ky- caïc hãû säú xaïc âënh theo cäng thæïc sau [3]:
Trong âoï:
C- hãû säú;
ix, iy- baïn kênh quaïn tênh cuía tiãút diãûn âäúi våïi truûc x_x, y_y:
Caïc loaûi thanh truyãön thæåìng duìng hiãûn nay, hãû säú:.
Choün kx = ky = 1,15.
Þ
ÆÏng suáút cho pheïp cuía thán thanh truyãön laìm bàòng theïp håüp kim:
[s ]= 100÷180 [MN/m2]
Nhæ váûy thán thanh truyãön âaím baío âäü bãön neïn vaì uäún.
* ÆÏng suáút keïo trãn tiãút diãûn trung bçnh(do læûc gáy ra) [3]:
ÅÍ âáy: Pjt = Pjmax +Pj = 13451,15+ (0,4.mtt).jmax=(13451,15+ 0,4.2,5.7912,44).10-6
Pjt= 21363,59.10-6 [MN/m2]
Þ
* Hãû säú an toaìn åí tiãút diãûn trung bçnh laì [3]:
Þ
b.2. Tênh sæïc bãön cuía thán thanh truyãön theo hãû säú an toaìn cuía tiãút diãûn nhoí nháút.
* ÆÏng suáút neïn låïn nháút åí tiãút diãûn nhoí nháút cuía thán thanh truyãön bàòng [3]:
ÅÍ âáy:
P1- håüp læûc khê thãø vaì læûc quaïn tênh, P1 = 31767,56[N]
Fmin- diãûn têch cuía tiãút diãûn nhoí nháút cuía thán thanh truyãön.
Taûi tiãút diãûn nhoí nháút: H = 30[mm]
B = 0,75.H = 0,75.30 = 22,5[mm]
h = 0,668.H = 0,668.30 =20 [mm]
b/2 = 0,292.H = 0,292.30=8,76[mm]
Þ
* ÆÏng suáút keïo gáy ra do læûc quaïn tênh Pjâ cuía khäúi læåüng nhoïm piston vaì âáöu nhoí thanh truyãön åí tiãút diãûn nhoí nháút laì [3]:
Pjâ = (m+m1).jmax = (1,7+0,75).7912,44= 19385,48.10-6 [MN].
Þ
* Hãû säú an toaìn åí tiãút diãûn nhoí nháút xaïc âënh theo cäng thæïc [3]:
c. Tênh toaïn sæïc bãön cuía âáöu to thanh truyãön.
Vë trê tênh toaïn thæåìng choün åí ÂCT, åí âáy âáöu to thanh truyãön chëu taïc duûng cuía håüp læûc quaïn tênh chuyãøn âäüng tënh tiãún vaì læûc quaïn tênh chuyãøn âäüng quay khäng xeït âãún khäúi læåüng nàõp âáöu to.
Læûc taïc duûng lãn âáöu to [3]:
ÅÍ âáy:
m- khäúi læåüng chuyãøn âäüng tënh tiãún cuía nhoïm piston thanh truyãön.
m = 2,45[kg]
m2- khäúi læåüng chuyãøn âäüng quay cuía thanh truyãön.
m2 = 0,7.mtt = = 1,75 [kg]
mn- khäúi læåüng nàõp âáöu to thanh truyãön:
Trong âoï:
Fâ- tiãút diãûn doüc cuía âáöu to thanh truyãön:
Våïi d1, d2 âæåüc xaïc âënh nhæ sau:
Âæåìng kênh chäút khuyíu: dck = 70[mm]
Chiãöu daìy baûc loït âáöu to (baûc loït moíng): d = 2[mm]
Chiãöu daìy âáöu to (coï kãø baûc loït): s = (0,1÷0,25).dck = 15[mm]
Âæåìng kênh trong cuía âáöu to: d1 = dck + 2.2 = 74[mm]
Âæåìng kênh ngoaìi cuía âáöu to: d2 = dck +2.s = 100[mm]
Þ
lck- chiãöu daìi chäút khuyíu: lck = 52[mm] = 0,52[dm]
rât- khäúi læåüng riãng cuía váût liãûu âáöu to(theïp): rât = 7,8[kg/dm3]
Þ
Caïc khäúi læåüng m, m2, mn âãöu tênh trãn âån vë diãûn têch âènh piston:
.
.
.
Þ
Hçnh 2.15. Så âäö tênh toaïn sæïc bãön cuía âáöu to thanh truyãön.
Læûc Pâ gáy ra æïng suáút låïn nháút taûi tiãút diãûn A-A (hçnh2.15) cuía nàõp âáöu to. Mämen uäún vaì læûc phaïp tuyãún taïc duûng taûi tiãút diãûn A-A cuía nàõp âáöu to coï thãø tênh gáön âuïng theo cäng thæïc sau [3]:
(2.53)
ÅÍ âáy:
c- khoaíng caïch giæîa hai âæåìng tám buläng thanh truyãön.
c = (1,2÷1,25).dck = (1,5÷1,6).60 = (90÷96) [mm]
Choün c= 92
γ0- goïc giæîa âæåìng thàóng vuäng goïc våïi âæåìng tám thanh truyãön vaì tiãút
diãûn ngaìm.
H = 46[mm], r1 = 76[mm], r2 = 42[mm]. r =( d2+d1)/4= (84+66 )/4 =37,5[m].
Ta âæåüc γ0 = ( ) = 151,970.
Mämen uäún vaì læûc phaïp tuyãún taïc duûng trãn nàõp âáöu to taûi tiãút diãûn A-A laì [3]:
(2.54)
ÅÍ âáy:
Jâ- mämen quaïn tênh cuía nàõp âáöu to thanh truyãön taûi tiãút diãûn A-A.
Jb- mämen quaïn tênh cuía baûc loït nàõp âáöu to thanh truyãön taûi tiãút diãûn A-A.
Fâ- diãûn têch cuía nàõp âáöu to thanh truyãön taûi tiãút diãûn A-A.
Fb- diãûn têch cuía baûc loït nàõp âáöu to thanh truyãön taûi tiãút diãûn A-A.
Þ
Do âoï æïng suáút låïn nháút taïc duûng trãn nàõp âáöu to laì [3]:
(2.55)
ÅÍ âáy:
Wu- mäâun chäúng uäún cuía nàõp âáöu to åí tiãút diãûn A-A.
Þ
Theïp håüp kim coï: [sΣ] = (100 ÷ 200) [MN/m2]. Nhæ váûy âáöu to thoaí maîn âiãöu kiãûn bãön.
Ngoaìi ra âãø âaím baío âiãöu kiãûn laìm viãûc cuía mäúi gheïp vaì dãù hçnh thaình maìng dáöu bäi trån trong mäúi gheïp, ta kiãøm tra âäü biãún daûng hæåïng kênh Δd cuía âáöu to thanh truyãön theo cäng thæïc sau [3]:
(2.56)
ÅÍ âáy:
Eâ- mäâun âaìn häöi cuía váût liãûu chãú taûo âáöu to thanh truyãön;
Eâ = 2,2.105[MN/m2]
Þ
Khe håí cho pheïp: [Δd] = (0,06 ÷ 0,1)[mm]. Nhæ váûy biãún daûng nàòm trong giåïi haûn cho pheïp.
2.2.2. Buläng thanh truyãön.
2.2.2.1. Traûng thaïi laìm viãûc, váût liãûu chãú taûo vaì kãút cáúu.
Buläng thanh truyãön laì mäüt chi tiãúi nhoí nhæng ráút quan troüng. Trong quaï trçnh laìm viãûc, buläng thanh truyãön chëu caïc læûc sau:
Læûc siãút ban âáöu khi làõp gheïp;
Læûc quaïn tênh chuyãøn âäüng tënh tiãún vaì læûc quaïn tênh chuyãøn âäüng quay (khäng tênh khäúi læåüng âáöu to thanh truyãön);
Váût liãûu chãú taûo buläng thanh truyãön laì theïp håüp kim 40X.
Kãút cáúu cuía buläng thanh truyãön phaíi âuí sæïc bãön, âäü cæïng væîng, nháút laì phaíi coï sæïc bãön moíi cao. Khi thiãút kãú phaíi âaím baío buläng chè chëu læûc keïo, traïnh læûc càõt vaì læûc uäún. Coï biãûn phaïp tàng sæïc bãön choïng moíi cuía buläng thanh truyãön nhæ laìm goïc læåün åí nhæîng chäø thay âäøi kêch thæåïc âæåìng kênh (baïn kênh goïc læåün 0,2÷1mm), laìm thàõt chäø pháön thán näúi våïi ren vaì duìng caïc biãûn phaïp cäng nghãû.
2.2.2.2. Tênh toaïn sæïc bãön cuía buläng thanh truyãön.
Trong quaï trçnh làõp gheïp, buläng thanh truyãön chëu læûc keïo ténh khi siãút chàût buläng. Læûc naìy gáy ra æïng suáút keïo vaì xoàõn buläng. Trong quaï trçnh laìm viãûc, buläng thanh truyãön chëu æïng suáút thay âäøi do læûc quaïn tênh chuyãøn âäüng thàóng vaì læûc quaïn tênh li tám khäng kãø khäúi læåüng nàõp âáöu to.
Læûc taïc duûng trãn buläng thanh truyãön tênh theo cäng thæïc sau [3]:
ÅÍ âáy:
z- säú buläng thanh truyãön; z = 2.
Þ
Læûc siãút buläng thanh truyãön PA phaíi âaím baío mäúi gheïp luän chàût trong quaï trçnh laìm viãûc nhæng khäng gáy biãún daûng deío buläng. Theo kinh nghiãûm thæåìng choün: PA = (2÷4)Pb. Ta choün: PA = 2.Pb, læûc PA naìy taûo ra mäüt æïng suáút dæ ban âáöu. Do âoï khi coï læûc Pb taïc duûng, buläng thanh truyãön chè chëu thãm mäüt pháön cuía læûc Pb laì χ.Pb.
Hãû säú:
ÅÍ âáy:
Fâ- diãûn têch biãún daûng cuía âáöu to.
Fb- diãûn têch tiãút diãûn buläng.
Våïi thç , choün χ = 0,2
Váûy håüp læûc taïc duûng lãn buläng laì:
ÆÏng suáút keïo buläng trong quaï trçnh laìm viãûc bàòng [3]:
(2.57)
ÅÍ âáy:
d0- âæåìng kênh taûi tiãút diãûn nhoí nháút cuía buläng (taûi chán ren). Choün d0=15 [mm]
Þ
Ngoaìi ra, khi siãút buläng thç læûc siãút ban âáöu PA gáy ra mämen xoàõn buläng nhæ sau [3]:
(2.58)
ÅÍ âáy:
μ- hãû säú ma saït; láúy μ = 0,1.
dtb- âæåìng kênh trung bçnh cuía ren äúc.
Þ
Do âoï æïng suáút xoàõn laì [3]:
ÆÏng suáút täøng [3]:
Âäúi våïi theïp håüp kim
Váûy buläng thanh truyãön thoaí maîn âiãöu kiãûn bãön.
2.2.3. Baûc loït âáöu to thanh truyãön.
2.2.3.1. Váût liãûu chëu moìn.
Do âàûc âiãøm kãút cáúu, âiãöu kiãûn laìm viãûc cuía âäüng cå, váût liãûu chëu moìn duìng laìm äø truûc phaíi thoaí maîn caïc yãu cáöu sau:
Coï tênh chäúng moìn täút;
Coï âäü cæïng thêch âáúng vaì âäü deío cáön thiãút;
Choïng raì khêt våïi bãö màût truûc;
ÅÍ nhiãût âäü cao sæïc bãön êt giaím suït;
Truyãön, dáùn nhiãût täút, êt giaîn nåí;
Giæî âæåüc dáöu bäi trån;
Dãù âuïc vaì dãù baïm vaìo voí theïp;
Váût liãûu chëu moìn coï thãø laì: kim loaûi, phi kim, kim loaûi gäúm.
Âäüng cå Zil-130 duìng håüp kim âäöng chç thuäüc nhoïm kim loaûi âãø laìm låïp chëu moìn. Båíi vç noï coï caïc æu âiãøm sau:
Sæïc bãön cå hoüc cao, chëu âæåüc nhiãût âäü cao;
Âäü cæïng cao, êt giaím åí nhiãût âäü cao;
Chëu âæåüc aïp suáút bãö màût äø låïn;
Dáùn nhiãût täút;
Tuy nhiãn viãûc duìng håüp kim âäöng chç cuîng coï nhæîng khuyãút âiãøm trong chãú taûo vaì sæí duûng.
Kãút cáúu cuía baûc loït: baûc loït âáöu to âæåüc thaình hai næía, cáúu taûo gäöm gäüp baûc bàòng theïp åí ngoaìi vaì låïp håüp kim âäöng chç traïng lãn màût trong cuía baûc.
Trong âäüng cå Zil-130, ta duìng baûc loït moíng: chiãöu daìy gäüp baûc 3[mm], chiãöu låïp håüp kim âäöng chç 0,5[mm].
TAÌI LIÃÛU THAM KHAÍO
Nguyãùn Táút Tiãún. Nguyãn lyï âäüng cå âäút trong.
Nhaì xuáút baín Giaïo duûc. 2000.
Häö Táún Chuáøn- Nguyãùn Âæïc Phuï- Tráön Vàn Tãú- Nguyãùn Táút Tiãún.
Kãút cáúu vaì tênh toaïn âäüng cå âäút trong- táûp I.
Nhaì xuáút baín Âaûi hoüc vaì Trung hoüc chuyãn nghiãûp. 1979.
Häö Táún Chuáøn- Nguyãùn Âæïc Phuï- Tráön Vàn Tãú- Nguyãùn Táút Tiãún.
Kãút cáúu vaì tênh toaïn âäüng cå âäút trong- táûp II.
Nhaì xuáút baín Âaûi hoüc vaì Trung hoüc chuyãn nghiãûp. 1979.
4. Ninh Âæïc Täún. Dung sai vaì làõp gheïp.
Nhaì xuáút baín Giaïo duûc. 2001.
Nguyãùn Troüng Hiãûp- Nguyãùn Vàn Láùm.
Thiãút kãú chi tiãút maïy.
Nhaì xuáút baín Giaïo duûc. 2001.