Đề tài Tính toán động lực học cơ cấu khuỷu trục thanh truyền

ĐỀ TÀI TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC CƠ CẤU KHUỶU TRỤC THANH TRUYỀN Nhận xét của giáo viên. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………... LỜI NÓI ĐẦU Động cơ đốt trong là loại máy ra đời từ rất sớm, có thể nói nó đã giúp con người tiến lên một bậc trong lịch sử phát triển của mình bởi từ khi xuất hiện nó đã từng bước giải phóng lao động chân tay cho con người với năng suất làm việc rất cao. Cho đến ngày nay nó vẫn là loại máy tạo nhiều giá trị nhất về mặt kinh tế và trong tương lai nó sẽ tiếp tục được chúng ta cải tạo và phát triển. Là một sinh viên thuộc khoa Công Nghệ ÔTÔ ĐH Công Nghiệp TP.HCM em được giao thực hiện bài tập lớn môn Tính Toán Kết Cấu Động Cơ Đốt Trong. Do trình độ có hạn nên trong quá trình thực hiện không thể chánh khỏi những sai sót bởi vậy em mong được sự quan tâm và giúp đỡ của thầy cô Bộ môn: Động Cơ Đốt Trong để em hoàn thiện tốt hơn trong những môn học sau. Nhân đây em cũng xin chân thành cảm ơn thầy Lê Minh Đảo cùng Bộ môn đã giúp đỡ để em hoàn thành bài TKMH này. Sinh viên Nguyễn Xuân Hoàng BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG ĐỀ TÀI TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC CƠ CẤU KHUỶU TRỤC THANH TRUYỀN Các thông số cơ bản: Kiểu động cơ M3MA 400 Đường kính xi lanh D (mm) 67.295 Hành trình Piston S (mm) 100 Số xi lanh i 4 Số kỳ t 4 Tỷ số nén e 18 Số vòng quay n (vòng/phút) 2800 Công suất Ne (kw) 118 Moment động cơ Me (KG.m) 495 Bán kính quay trục khuỷu R (mm) 50 Chiều dài thanh truyển L (mm) 200 Vận tốc góc trục khuỷu w (rad/s) 293.067 Tham số kết cấu l 0.25 Khối lượng nhóm piston mnp (g) 331,5 Khối lượng nhóm thanh truyền mtt (g) 640 Khối lượng đầu nhỏ thanh truyền m1 (g) 170 Khối lượng đầu to thanh truyền m2 (g) 470 Khối lượng nhóm trục khuỷu mk(g) 9722 Suất tiêu hao nhiên liệu ge (g/ml.h) 280 Dung tích công tác Vh ( lít ) 0.3555 Các thông số cần chọn : 1.1 /Áp suất môi trường : Áp suất môi trường pk là áp suất khí quyển trước khi nạp vào đông cơ (với đông cơ không tăng áp ta có áp suất khí quyển bằng áp suất trước khi nạp nên ta chọn Pk =P0 Ở nước ta nên chọn Pk =P0 = 0,1 (MPa) 1.2 /Nhiệt độ môi trường :Tk Nhiệt độ môi trường được chọn lựa theo nhiệt độ bình quân của cả năm ở nước ta Vì đây là động cơ không tăng áp nên ta có nhiệt độ môi trường bằng nhiệt độ trước xupáp nạp nên : Tk =T0 =24ºC =297ºK 1.3 /Áp suất cuối quá trình nạp : Áp suất Pa phụ thuộc vào rất nhiều thông số như chủng loại đông cơ ,tính năng tốc độ n ,hệ số cản trên đường nạp ,tiết diện lưu thông… Vì vậy cần xem xét đông cơ đang tính thuộc nhóm nào để lựa chọn Pa. Thông thường chọn áp suất cuối quá trình nạp trọng phạm vi :Pa = (0.8 0,9).Pk (MPa) Áp suất cuối quá trình nạp ta lấy Pa = 0.86.Pk = 0.86*0.1 = 0.086 (MPa) 1.4 /Áp suất khí thải P : Áp suất khí thải cũng phụ thuộc vào các thông số như pvà có thể chọn trong phạm vi: Pr =(1.151.2).Pk (MPa) Và ta chọn: P= 1.2*0.1 =0.12 (MPa) 1.5/Mức độ sấy nóng của môi chất ∆T Mức độ sấy nóng của môi chất ∆T chủ yếu phụ thuộc vào quá trình hình thành hổn hợp khí ở bên ngoài hay bên trong xy lanh. Đối với động cơ xăng ta đang xét ∆T trong khoảng ∆T = Và ta chọn: ∆T = 20C 1.6/Nhiệt độ khí sót (khí thải) T Nhiệt độ khí sót T phụ thuộc vào chủng loại đông cơ.Nếu quá trình giản nở càng triệt để ,Nhiệt độ T càng thấp, thông thường chọn Tr =7001000. Và ta chọn : T =950 ºK 1.7 /Hệ số hiệu định tỉ nhiêt λ : Hệ số hiệu định tỉ nhiệt λ được chọn theo hệ số dư lượng không khí α để hiệu định .Thông thường có thể chọn λ theo bảng sau : α 0.8 1.0 1.2 1.4 λ 1.13 1.17 1.14 1.11 Ở đây ta chọn λ =1.11 1. 8 /Hệ số quét buồng cháy λ : Vì ta đang tính toán với động cơ không tăng áp nên ta chọn λ =1 1. 9 /Hệ số nạp thêm λ Hệ số nạp thêm λ phụ thuộc chủ yếu vào pha phối khí .Thông thường ta có thể chọn λ =1.02÷1.07 . Và ta chọn : λ =1.023 1.10 /Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm z ξ : Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm z ξ phụ thuộc vào chu trình công tác của động cơ, thể hiện lượng nhiệt phát ra đả cháy ở điểm z so với lượng nhiệt phát ra khi đốt hoàn toàn 1kg nhiên liệu. Đối với động cơ xăng ta đang xét thông thường chọn trong khoảng Kinh nghiệm sau đây : ξ =0.85 0.92 Và ta chọn ξ=0.85 1.11/Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm b ξ : Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm b ξ tùy thuộc vào loại động cơ xăng hay là động cơ điezel,ξ bao giờ cũng lớn hơn ξ . Thông thường chọn trong khoảng : ξ=0,850,95 Do đây là động cơ xăng nên ta chọn : ξ=0.892 1.12 /Hệ số hiệu chỉnh đồ thị công dφφ : Thể hiện sự sai lệch khi tính toán lý thuyết chu trình công tác của động cơ với chu trình công tác thực tế .Sự sai lệch giửa chu trình thực tế với chu trình tính toán của động cơ xăng ít hơn của động cơ vì vậy hệ số φ của động cơ xăng thường chọn hệ số lớn. Nói chung có thể chọn trong phạm vi: φ =0.920.97 Và ta chọn: φ =0.93 2) Tính toán các quá trình công tác : 2.1 .Tính toán quá trình nạp : 1 /Hệ số khí sót γ : Hệ số khí sót γ được tính theo công thức : γ = . . Trong đó m là chỉ số giãn nở đa biến trung bình của khí sót m =1.45÷1.5 Chọn m =1.45 γ = 1*(297+2)950 0.120.086 118*1.023-1.11*1*(0.120.086)11.45= 0.026 2 /Nhiệt độ cuối quá trình nạp T Nhiệt độ cuối quá trình nạp T đươc tính theo công thức: T = ( ºK ) T = 297+2+1.11*950*0.026*(0.0860.12)0.451.451+0.026 = 315.5 ( ºK ) 3/)Hệ số nạp η : η = . . . η = 1*(297)17*299 0.0860.1 [18*1.023-1*1.11*(0.120.086)11.45]= 0.855 4/)Lượng khí nạp mới M : Lượng khí nạp mới M được xác định theo công thức sau : M = (kmol/kg nhiên liệu) Trong đó : P – Áp suất có ích trung bình được xách định theo công thức sau: P = = 30*118*40.3555*2800*4 = 3.556 (MPa) Vậy : M = 432*103*0.1*0.8553.556*297*280 = 0.125 (kmol/kg nhiên liệu) 5/Lượng không khí lý thuyết cần để đốt cháy 1kg nhiên liệu M : Lượng không khí lý thuyết cần để đốt cháy 1kg nhiên liệu M được tính theo công thức : M = 10.21 . (kmol/kg nhiên liệu) Vì đây là động cơ xăng nên ta chọn C = 0.855 ; H = 0.145 ; O = 0. M = 10.21 .0.85512+0.1454+032 = 0.5120 (kmol/kg nhiên liệu) 6/Hệ số dư lượng không khí α Vì đây là động cơ xăng nên ta có công thức tính : = Trong đó :- trọng lượng phân tư của xăng, thông thường =114 Vậy : = 0.125-11140.512 = 0.227 2.2 )Tính toán quá trình nén : 1 /Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của không khí : = 19.806+0.00209T = (kJ/kmol.K) Trong đó: T - Tỷ nhiệt trung bình tuyệt đối T= ( t+273o)K. Thông thường người ta thường sử dụng giá trị tỷ nhiệt trung bình trong khoảng từ 00 đến T0 K đang khảo sát. 2 /Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của sản phẩm cháy : Khi hệ số lưu lượng không khí α <1 tính theo công thức sau : = (17.997 + 3.504) +(360.34 + 252.4). (kJ/kmol.K) 3/Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của hỗn hợp : Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của hh trong quá trình nén tính theo công thức sau : = = = + T Trong đó : a' = b' = Thay số vào ta có : a' =19.99 ; b' = 0.00446 4/ Chỉ số nén đa biến trung bình n: Chỉ số nén đa biến trung bình phụ thuộc vào vào rầt nhiều thông số kết cấu và thông số vận hành như kích thước xy lanh ,loại buồng cháy, số vòng quay, phụ tải,trạng thái nhiệt độ của động cơ…Tuy nhiên n tăng hay giảm theo quy luật sau : Tất cả những nhân tố làm cho môi chất mất nhiệt sẽ khiến cho n tăng. Chỉ số nén đa biến trung bình n được xác bằng cách giải phương trình sau : n-1 = Chú ý :thông thường để xác định được n ta chọn n trong khoảng 1.340÷1.390 Rất hiếm trường hợp đạt n trong khoảng 1.400 ÷ 1.410→ (theo sách Nguyên Lý Động Cơ Đốt Trong - trang 128 ) Vì vậy ta chọn n theo điều kiện bài toán cho đến khi nao thõa mãn điều kiện bài toán :thay n vào VT và VP của phương trình trên và so sánh,nếu sai số giữa 2 vế của phương trình thõa mãn <0,2% thì đạt yêu cầu n-1 = 8.31419.99+0.004462*315.5*(180.358+1) = 8.31419.99+0.704*(εn1-1+1) Sau khi thay các giá trị của n trong khoảng kinh nghiệm đả có vào công thức trên ta thấy n =1.358 thõa mãn điều kiện bài toán. 5 /Áp suất cuối quá trình nén P : Áp suất cuối quá trình nén P được xác định theo công thức : P = P. εn1 = 0,086. 181.358 = 4.35 (MPa) 6 /Nhiệt độ cuối quá trình nén T Nhiệt độ cuối quá trình nén T được xác định theo công thức T = T. = 315.5 . 181.358 -1 = 888 ( ºK ) 7 /Lượng môi chất công tác của quá trình nén M : Lượng môi chất công tác của quá trình nén M được xác định theo công thức : M = M+ M = M. = 0.125(1+0.026) = 0.12825 2.3 )Tính toán quá trình cháy : 1 /Hệ số thay đổi phân tử lí thuyết β : Ta có hệ số thay đổi phần tử lý thuyết β được xác định theo công thức : β = = = 1+ Trong đó độ tăng mol ΔM của các loại động cơ được xác định theo công thức sau: ΔM = 0.21.(1-α)M + ( + ) Đối với động cơ xăng ta có: ΔM = 0.21(1 -) + ( + -) Do đó : β = 1 + = 1+0.211-0.2270.512+(0.1454+032-1114)0.227*0.512+1114 = 1.885 2 /Hệ số thay đổi phân tư thưc tế β: ( Do có khí sót ) Ta có hệ số thay đổi phân tử thực tế β được xác đinh theo công thức : β = = 1.885+0.0261+0.026 = 1.91 3 /Hệ số thay đổi phân tử thực tế tại điểm z β : (Do cháy chưa hết ) Ta có hệ số thay đổi phân tư thực tế tại điểm z β được xác định theo công thức : β = 1 + . χ Trong đó: χ = = = 0,9529 Vây : βz =1+1.885-11+0.026*0.9529 = 1.822 4 /Lượng sản vật cháy M : Ta có lượng sản vật cháy M đươc xác định theo công thức : M= M +ΔM = β. M = 1.885*0.125 = 0.236 5 /Nhiệt độ tại điểm z T : * Đối với động cơ xăng, tính nhiệt độ tại điểm z T bằng cách giải pt cháy : = Trong đó : : hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm z =0,85 Q : là nhiệt trị thấp của nhiên liệu, thông thường có thể chọn : Q = 44000 ( kJ/kgn.l ) : là nhiệt tổn thất do nhiên liệu cháy không hếtkhi đốt 1kg nhiên liêu, thông thường có thể xác định theo, khi<1 thì tính băng công thức sau: = 120.103.(1-).MO ( kJ/kgn.l) : là tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của sản vật cháy được xách định theo công thức : = = a''vz + b''vz . T Với a’’vz=18.034 và b’’vz=0,00137 Thay các thong số đả có vào biểu thức trên ta được kết quả của TZ = 1316oK 6 /Áp suất tại điểm z P : Ta có áp suất tại điểm z p được xác định theo công thức : P =λ. P ( MPa ) Trong đó: Pc - Áp suất quá trình nén: Pc =1,1458 λ - Hệ số tăng áp, được xác định theo công thưc sau: λ= β. = 1.822*1316888 = 1.482 Vậy suy ra: Pz =1.482*4.35 = 6.445 MPa 2.4 )Tính toán quá trình giãn nở : 1 /Hệ số giãn nở sớm ρ : ρ = Đố với động cơ xăng ta có : ρ = 1 2 /Hệ số giãn nở sau δ : Ta có hệ số giãn nở sau δ được xác định theo công thức : δ = Vì ρ=1 nên δ = = 18 3 /Chỉ số giãn nở đa biến trung bình n : Ta có chỉ số giãn nởi đa biến trung bình n2 được xác định từ phương trình cân bằng sau: n–1= Trong đó : T :là nhiêt trị tại điểm b và được xác định theo công thức : T= ( ºK ) Q :là nhiệt trị tính toán Đối với động cơ xăng : Q*H= Q - (kJ/kg n.l). QH của xăng = 44000 kJ.kg n.l Lưu ý: Thông thường để xác định được n2 ta chọn n2 trong khoảng 1.1501.250 (sách Nguyên lý ĐCĐT- Nguyễn Tất Tiến, trang 184) ; Thay n2 vào hai vế của phương trình trên và so sánh, nếu sai số giữa 2 vế <0,2% là đạt yêu cầu. Qua kiệm nghiêm tính toán thì ta chọn đươc n =1.250.Thay n vào 2 vế của phương trình trên ta so sánh ,ta thấy sai số giữa 2 vế <0,2% nên n chọn là đúng. 4 /Nhiệt độ cuối quá trình giãn nở T : Ta có công thức xác định nhiệt độ cuối trình giản nở Tb: T= = 1613180.25 = 783 ( ºK ) 5 /Áp suất cuối quá trình giãn nở p : Áp suất cuối quá trình giãn nở P được xác định theo công thức : P = = 0.285 (MPa) 6 /Tính nhiệt độ khí thải T : Nhiệt độ khí thải được tính toán theo công thức: T = T. = 600 ( ºK ) 2.5 )Tính toán các thông số chu trình công tác: 1 /Áp suất chỉ thị trung bình p' : Đây là đông cơ Xăng áp suất chỉ thị trung bình p' được xác định theo công thức: P' = . (MPa) Qua tính toán thực nghiệm ta tính được: P' = 0.320 (MPa) 2 /Áp suất chỉ thị trung bình thực tế p : Do có sự sai khác giữa tính toán và thực tế do đó ta có áp suất chỉ thị trung bình trong thực tế được xác định theo công thức : Pi = P'.φ = 0.320*0.93 = 0.2976 (MPa) 3 /Suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị g : Ta có công thức suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị gi : g= = 0.1*0.855* 103*4320.125*0.2976*297 = 3343 (g/kW.h) 4 /Hiệu suất chỉ thi η: Ta có công thức xác định như sau: η = 3.6*103gi* QH = 3.6* 1033343*44000 = 0.0025 % 5 /Áp suất tổn thất cơ giới P : Áp suất tổn thất cơ giới được xác định theo nhiều công thức khác nhau và đươc biểu diễn bằng quan hệ tuyến tính với tốc độ trung bình của động cơ.Ta có tốc độ trung bình của động cơ là : V = = 0.1*280030 = 9.333 (m/s). Vì đây là đông cơ xăng có τ = 4 ;i =4 ;Vậy buồng cháy thống nhất sẻ được tính theo công thức : P= 0.05 + 0.015.V= 0.05+0.015*9.333 = 0.190 (MPa). 6 /Áp suất có ích trung bình P: Ta có công thức xđ áp suất có ích trung bình thực tế được xđ theo CT : P = P – P = 0.2976 – 0.190 = 0.1076 (MPa). 7 /Hiệu suất cơ giới η : Ta có công thức xác định hiệu suất cơ giới: η = PePi = 0.10760.2976.100% = 36.156 % 8 /Suất tiêu hao nhiên liệu g : Ta có công thức xác định suất tiêu hao nhiên liệu tính toán là: g= = 334336.156 = 92.46 (g/kW.h) 9 /Hiệu suất có ích η : Ta có công thức xác định hiệu suất có ích định theo công thức: η = η .η = 36.156*0.0025 = 0.0904 10 /Kiểm nghiêm đường kính xy lanh D theo công thức : D = =4*3554963.14*100 = 67.295 = D (mm ) 3/ Lực khí thể Xây dựng đồ thị công P-V Dựa vào các thông số nhiệt : + Hành trình pitông : S = 100 mm + Tỉ số nén : e = 18 + áp suất : Pa = 0.086 (MPa) Pc = 4.355 (MPa) Pz = 6.445 (MPa) Pb = 0.285 (MPa) Pr = 0.12 (MPa) Thể tích làm việc của xi lanh Vh Vh= = (3.14*(0.067295)2*0.1)/4 =355.496 cm3 Vì tỉ số nén e =18 nên thể tích buồng cháy của xilanh Vc: Vc= = 355.49617 = 20.912 cm3 Dung tích toàn bộ xi lanh: Va=Vc. e =20.912.18= 376.408 cm3 Dựng đường nén đa biến a-c Pc = Pa.Ônn1 = =1,358 Để vẽ đồ thị đường nén đa biến ta biến đổi như sau: Px. => ( với ) Ta có bảng như phần dưới  Dựng đường giãn nở đa biến z-b Pb = Pz.()n , chọn r = 1.5 chỉ số dãn đa biến: n2 = = 1,255=> Vz== 53,699 .Tương tự như đồ thị quá trình nén ta cũng có: ( với ) i Pxn=Pc/i^n1(MPa) lPx(mm) Pxd=Pz/i^n2 lPx(mm) 1 1.000 4.355 174.20 1.000 6.445 257.80 2 2.563 1.699 67.96 2.387 2.700 108.02 3 4.446 0.980 39.18 3.970 1.623 64.94 4 6.570 0.663 26.51 5.696 1.131 45.26 5 8.896 0.490 19.58 7.537 0.855 34.20 6 11.395 0.382 15.29 9.475 0.680 27.21 7 14.049 0.310 12.40 11.497 0.561 22.42 8 16.842 0.259 10.34 13.595 0.474 18.96 9 19.763 0.220 8.81 15.761 0.409 16.36 10 22.803 0.191 7.64 17.989 0.358 14.33 11 25.954 0.168 6.71 20.274 0.318 12.72 12 29.210 0.149 5.96 22.614 0.285 11.40 13 32.564 0.134 5.35 25.003 14 36.012 0.121 4.84 27.440 15 39.549 0.110 4.40 29.922 16 43.171 0.101 4.04 32.447 17 46.876 0.093 3.72 35.012 18 50.659 0.086 3.44 37.616 Hiệu chỉnh đồ thị : + Góc phun nhiên liệu sớm : j s = 170 + Góc mở sớm xuppap nạp : j1 = 140 + Góc đóng muộn xuppap nạp : j2 = 520 + Góc mở sớm xuppap thải : j3 = 580 + Góc đóng muộn xuppap thải : j4 = 160 + Hiệu chỉnh c’’: pc’’= pc+1/3.(pz-pc) =4,355+1/3(6.445-4.355) =5.05(MPa) + Hiệu chỉnh b’’: pb’’ = pb – 0,5(pb- pr)=0.285- 0.5(0.285- 0.12 ) =0.2 (M Pa) + Độ dịch chuyển Brich: OO’= R. Từ các số liệu trên ta xây dựng được đồ thị công như hình vẽ : Tỉ lệ xích mv = 3 (cm3/mm) Tỉ lệ xích mp =0,025(MPa/mm) Đồ thị công P-V 4/ Lực quán tính. Lực quán tính tịnh tiến được tính theo công thức Pj = -mRw2(cosa + lcos2a) (MN) Với m = (mnp+ m1 ) Diện tích đỉnh pittông: FP = =(3,14*(0.067295)2) / 4 = 35.54946(cm2) Ta có bảng tính Pj dưới đây: α Pj (MN/m2) α Pj (MN/m2) 0 -2.692 370 -2.627 10 -2.627 380 -2.436 20 -2.436 390 -2.134 30 -2.134 400 -1.743 40 -1.743 410 -1.291 50 -1.291 420 -0.808 60 -0.808 430 -0.324 70 -0.324 440 0.132 80 0.132 450 0.538 90 0.538 460 0.880 100 0.880 470 1.150 110 1.150 480 1.346 120 1.346 490 1.478 130 1.478 500 1.556 140 1.556 510 1.596 150 1.596 520 1.611 160 1.611 530 1.615 170 1.615 540 1.615 180 1.615 550 1.615 190 1.615 560 1.611 200 1.611 570 1.596 210 1.596 580 1.556 220 1.556 590 1.478 230 1.478 600 1.346 240 1.346 610 1.149 250 1.149 620 0.880 260 0.880 630 0.538 270 0.538 640 0.132 280 0.132 650 -0.324 290 -0.324 660 -0.808 300 -0.808 670 -1.291 310 -1.291 680 -1.743 320 -1.743 690 -2.134 330 -2.134 700 -2.436 340 -2.436 710 -2.627 350 -2.627 720 -2.692 360 -2.692 5/ Tổng hợp lực khí thể và lực quán tính tác dụng lên cơ cấu P1 = pkh+pj Sau khi vẽ đồ thị P-V ta xác định được Pkh với Pkh = P-Po .Kết hợp với bảng Pj ở trên ta tính được p1 tương ứng với góc a. α Pj (MN/m2) Pkh(MN/m2) P1 (MN/m2) 0 -2.627 0.219 -2.408 15 -2.547 -0.121 -2.668 30 -2.134 -0.121 -2.255 45 -1.523 -0.121 -1.644 60 -0.808 -0.121 -0.929 75 -0.091 -0.121 -0.212 90 -0.538 -0.121 -0.659 105 1.024 -0.121 0.903 120 1.346 -0.121 1.225 135 1.523 -0.121 1.402 150 1.596 -0.121 1.475 165 1.614 -0.121 1.493 180 1.615 -0.121 1.494 195 1.614 -0.1026 1.5114 210 1.596 -0.0548 1.5412 225 1.523 0.0301 1.5531 240 1.346 0.1722 1.5182 255 1.024 0.4062 1.4302 270 0.538 0.7962 1.3342 285 -0.091 1.4801 1.3891 300 -0.808 2.7879 1.9799 315 -1.523 5.6172 4.0942 330 -2.134 12.1375 10.0035 345 -2.457 25.595 23.138 360 -2.692 54.019 51.327 375 -2.547 63.469 60.922 390 -2.134 33.6892 31.5552 405 -1.523 17.6003 16.0773 420 -0.808 10.1864 9.3784 435 -0.091 6.5551 6.4641 450 0.538 4.5771 5.1151 465 1.024 3.4551 4.4791 480 1.346 2.7595 4.1055 495 1.523 2.3264 3.8494 510 1.596 2.14 3.736 525 1.614 1.9237 3.5377 540 1.615 1.219 2.834 555 1.614 0.7239 2.3379 570 1.596 0.2382 1.8342 585 1.523 0.219 1.742 600 1.346 0.219 1.565 615 1.024 0.219 1.243 630 0.538 0.219 0.757 645 -0.091 0.219 -0.128 660 -0.808 0.219 -0.589 675 -1.523 0.219 -1.304 690 -2.134 0.219 -1.915 705 -2.547 0.219 -2.328 720 -2.692 0.219 -2.473 Từ bảng trên ta vẽ được đồ thị P- α như bên dưới : ( chi tiết bản A0) 6/ Vẽ đồ thị lực tác dụng lên chốt khuỷu Qch Xác định sự biến thiên của lực tiếp tuyến T và lực pháp tuyến Z T = (MN), Z = (MN) β= arcsin (λsin α ) =arcsin () α P1 β COS SIN T Z Ptt M MN N 0 -2.408 0.000 1.000 0.000 0 -2.408 -2.408 0 0 0 15 -2.668 3.710 0.949 0.321 -0.440372 3.13501 3.16579 -0.022 0.351962 -1.7041 30 -2.255 7.181 0.803 0.609 1.791643 -3.1429 -3.6177 0.08958 -0.37449 -2.8289 45 -1.644 10.182 0.580 0.834 -2.215169 0.45857 2.26214 -0.1108 0.18504 -1.5539 60 -0.929 12.504 0.308 0.977 0.227912 0.90248 -0.9308 0.0114 0.008818 0.05802 75 -0.212 13.974 0.018 1.030 -1.104759 -0.6948 -1.3051 -0.0552 -0.10119 -1.2877 90 -0.659 14.478 -0.258 1.000 -1.421683 -1.3658 1.97145 -0.0711 -0.16585 1.85804 105 0.903 13.974 -0.499 0.902 -2.198056 5.10581 5.55884 -0.1099 0.112118 5.48501 120 1.225 12.504 -0.692 0.755 0.648961 1.04179 1.22739 0.03245 -0.01839 -0.0765 135 1.402 10.182 -0.834 0.580 -1.196062 -1.5136 -1.9291 -0.0598 -0.25861 1.32514 150 1.475 7.181 -0.929 0.391 0.239461 2.35421 2.36636 0.01197 0.295375 1.85041 165 1.493 3.710 -0.983 0.196 1.426451 -1.0506 -1.7716 0.07132 -0.1639 0.95361 180 1.494 0.000 -1.000 0.000 -1.196922 -0.8941 1.494 -0.0598 0 0 195 1.5114 -3.710 -0.983 -0.196 -0.61015 1.68641 -1.7934 -0.0305 0.115623 -0.9654 210 1.5412 -7.181 -0.929 -0.391 2.429793 -0.4579 2.47257 0.12149 -0.15559 -1.9335 225 1.5531 -10.182 -0.834 -0.580 -1.983739 -0.7949 -2.1371 -0.0992 0.186406 -1.468 240 1.5182 -12.504 -0.692 -0.755 1.466263 0.40496 1.52116 0.07331 0.02047 0.09481 255 1.4302 -13.974 -0.499 -0.902 6.766875 -5.6325 8.80427 0.33834 0.092315 -8.6873 270 1.3342 -14.478 -0.258 -1.000 3.468128 1.9756 -3.9914 0.17341 -0.06634 3.76176 285 1.3891 -13.974 0.018 -1.030 6.418927 5.64991 8.55126 0.32095 -0.00693 -8.4377 300 1.9799 -12.504 0.308 -0.977 -1.982149 0.07987 1.98376 -0.0991 0.024545 0.12365 315 4.0942 -10.182 0.580 -0.834 0.46993 5.61396 -5.6336 0.0235 0.433426 -3.8697 330 10.0035 -7.181 0.803 -0.609 11.11484 -11.577 16.0487 0.55574 -0.94252 -12.55 345 23.138 -3.710 0.949 -0.321 -24.98768 11.3752 -27.455 -1.2494 1.870958 -14.779 360 51.327 0.000 1.000 0.000 49.21827 -14.561 51.327 2.46091 0 0 375 60.922 3.710 0.949 0.321 -71.49755 10.6658 -72.289 -3.5749 -7.35266 38.9123 390 31.5552 7.181 0.803 0.609 49.28581 11.5644 50.6244 2.46429 6.723701 39.5866 405 16.0773 10.182 0.580 0.834 -10.44584 -19.501 -22.122 -0.5223 -2.9419 15.1959 420 9.3784 12.504 0.308 0.977 -8.083613 4.79089 9.39667 -0.4042 -0.13338 -0.5857 435 6.4641 13.974 0.018 1.030 10.75772 -38.311 39.7928 0.53789 1.492303 39.2643 450 5.1151 14.478 -0.258 1.000 7.035171 -13.589 -15.302 0.35176 1.490684 -14.422 465 4.4791 13.974 -0.499 0.902 27.3786 3.27018 27.5732 1.36893 2.242937 27.207 480 4.1055 12.504 -0.692 0.755 2.731028 -3.0761 4.1135 0.13655 -0.04108 -0.2564 495 3.8494 10.182 -0.834 0.580 -3.053486 4.32803 -5.2968 -0.1527 -0.49284 3.63837 510 3.736 7.181 -0.929 0.391 5.545892 -2.2732 5.99371 0.27729 0.698443 4.68688 525 3.5377 3.710 -0.983 0.196 -3.345924 -2.5349 -4.1978 -0.1673 -0.48684 2.25961 540 2.834 0.000 -1.000 0.000 -0.982244 2.65834 2.834 -0.0491 0 0 555 2.3379 -3.710 -0.983 -0.196 2.769191 0.16499 -2.7741 0.13846 0.288071 -1.4933 570 1.8342 -7.181 -0.929 -0.391 -1.342937 -2.6183 2.94263 -0.0671 -0.2641 -2.301 585 1.742 -10.182 -0.834 -0.580 -0.223686 2.38652 -2.397 -0.0112 0.174472 -1.6465 600 1.565 -12.504 -0.692 -0.755 -0.028496 -1.5678 1.56805 -0.0014 0.014627 0.09774 615 1.243 -13.974 -0.499 -0.902 -6.362535 -4.2508 7.65187 -0.3181 -0.52096 -7.5502 630 0.757 -14.478 -0.258 -1.000 0.516636 -2.2049 -2.2646 0.02583 -0.15448 2.13435 645 -0.128 -13.974 0.018 -1.030 -0.33143 0.71487 -0.788 -0.0166 0.003397 0.7775 660 -0.589 -12.504 0.308 -0.977 -0.190068 -0.5587 -0.5901 -0.0095 -0.00912 -0.0368 675 -1.304 -10.182 0.580 -0.834 -1.672122 0.65078 1.7943 -0.0836 -0.23484 1.23251 690 -1.915 -7.181 0.803 -0.609 2.728753 1.41162 -3.0723 0.13644 0.348519 2.4024 705 -2.328 -3.710 0.949 -0.321 -1.81071 -2.0861 2.76235 -0.0905 -0.22954 1.48695 720 -2.473 0.000 1.000 0.000 1.345489 2.07494 -2.473 0.06727 0 0 Đồ thị mối quan hệ T-Z- N Đồ thị mối quan hệ Ptt – M- MN Hệ toạ độ T-Z gốc tại O1 chiều dương của T hướng sang phải , chiều dương của Z hướng xuống dưới. Ta có lực quán tính li tâm của khối lượng chuyển động quay của thanh truyền Pk = -mrRw2 (N) Pk =- (10.192*0.05*(293.067)2 ) = 43.769 (MN) Vậy Pk = - 43.769 (MN) Xác định tâm chốt khuỷu: tâm chốt khuỷu nằm trên trục Z và cách O1 một đoạn bằng trị số của Pk Trên hệ toạ độ T-Z xác định các trị số của T và Z khác nhau tuỳ vào các giá trị a 7/Vẽ đồ thị Q - a Từ đồ thị phụ tải tác dụng lên cổ biên ta lập được quan hệ Q - a, trong đó Q là lực tổng hợp tác dụng lên cổ biên. = + + = + Trên đồ thị thì lực tổng hợp được xác bằng cách: với góc quay trục khuỷu a ta xác định được điểm Ptta tương ứng trên đồ thị, sau đó nối điểm Ptta với tâm cổ biên giả định D ta xác định được véc tơ DPtta biểu diễn tổng hợp tác dụng lên cổ biên tại thời điểm ứng với góc quay a của trục khuỷu. Sau khi xác định được quan hệ Q - a ta tiến hành xây dựng được đồ thị Q-a như trên bản vẽ.