Môn học Kết cấu và tính toán động cơ đốt trong

âæåìng troìn R1 biãøu diãùn trë säú cuía váûn täúc åí caïc goïc a tæång æïng; âiãöu âoï coï thãø chæïng minh dãù daìng. Tæì hçnh1.3, åí mäüt goïc a báút kyì ta coï : bb’ = R2.sin2a vaì b’2 = R1.sina. Do âoï : Hçnh 1.3. Âäö thë xaïc âënh váûn täúc cuía piston vaì chuyãøn vë S. 1.4.XÁY DÆÛNG ÂÄÖ THË GIA TÄÚC THEO PHÆÅNG PHAÏP TÄLÃ. Choün tyí lãû xêch mJ =45.953 [m/s2.mm]. Láúy âoaûn thàóng AB = S = 2R = 140 (mm). Giaï trë biãøu diãùn laì: [mm]. Tênh jmax, jmin [2]: + [mm/s2]. + [mm/s2]. Tæì A dæûng âoaûn thàóng AC thãø hiãûn jmax . Giaï trë biãøu diãùn cuía jmax laì: [mm]. Tæì B dæûng âoaûn thàóng BD thãø hiãûn jmin . Giaï trë biãøu diãùn cuía jmin laì: [mm]. Näúi CD càõt AB åí E. Láúy EF [2]: [mm/s2]. Giaï trë biãøu diãùn cuía EF laì : [mm]. Näúi CF vaì DF. Phán caïc âoaûn CF vaì DF thaình caïc âoaûn nhoí bàòng nhau ghi caïc säú 1, 2, 3, 4, ... vaì 1’, 2’, 3’, 4’, ... nhæ hçnh 1.4. Näúi 11’, 22’, 33’, v.v... Âæåìng bao cuía caïc âoaûn thàóng naìy biãøu thë quan hãû cuía haìm säú j=f(x). Diãûn têch F1 = F2. Hçnh 1.4. Âäö thë Tälã. 1.5. XÁY DÆÛNG ÂÄÖ THË LÆÛC QUAÏN TÊNH Pj, LÆÛC KHÊ THÃØ Pkh, LÆÛC TÄØNG P1. 1.5.1. Âäö thë læûc quaïn tênh Pj. Caïch xáy dæûng hoaìn toaìn giäúng âäö thë gia täúc, ta chè thay caïc giaï trë Jmax, Jmin vaì -3lRw2 bàòng caïc giaï trë Pmax, Pmin, -3lRw2.m. ÅÍ âáy: m- khäúi læåüng chuyãøn âäüng tënh tiãún cuía cå cáúu khuyíu truûc thanh truyãön [2]: m = mnp + m1. Trong âoï: m1- khäúi læåüng táûp trung taûi âáöu nhoí thanh truyãön. m1 coï thãø xaïc âënh så bäü theo cäng thæïc kinh nghiãûm sau âáy [2]: m1 = (0,275¸0,35)mtt Choün m1 = 0,316. mtt = 0,318.3,9 = 1,17 [kg]. mnp- khäúi læåüng nhoïm piston, mnp = 2,5[kg]. Þ m = 2,5 + 1,17 = 3,67 [kg]. Læûc quaïn tênh Pjmax : (1.4) ÅÍ âáy: FP- diãûn têch âènh piston. [mm2]. Þ [MN/m2]. Læûc quaïn tênh Pjmin: [MN/m2]. (1.5) Tæì A dæûng âoaûn thàóng AC thãø hiãûn (-Pjmax). Giaï trë biãøu diãùn cuía (-Pjmax) laì: [mm]. Tæì B dæûng âoaûn thàóng BD thãø hiãûn (-Pjmin). Giaï trë biãøu diãùn cuía (-Pjmin) laì: [mm]. Näúi CD càõt AB åí E. Láúy EF [2]: [MN/m2]. Giaï trë biãøu diãùn cuía EF laì: [mm]. Näúi CF vaì DF. Phán caïc âoaûn CF vaì DF thaình caïc âoaûn nhoí bàòng nhau ghi caïc säú 1, 2, 3, 4, ... vaì 1’, 2’, 3’, 4’, ... nhæ hçnh 1.4. Näúi 11’, 22’, 33’, v.v... Âæåìng bao cuía caïc âoaûn thàóng naìy biãøu thë quan hãû cuía haìm säú -Pj=f(s). Diãûn têch F1 = F2. Hçnh 1.5. Âäö thë læûc quaïn tênh. 1.5.2. Âäö thë læûc khê thãø Pkh Kãút håüp âäö thë Brick vaì âäö thë cäng nhæ ta âaî veî åí trãn ta coï caïch veî nhæ sau : Tæì caïc goïc 0, 100, 200, 300, ..., 1800 tæång æïng våïi kyì naûp cuía âäüng cå 1900, 2000, 2100, ..., 3600 tæång æïng våïi kyì neïn cuía âäüng cå 3700, 3800, 3900, ..., 5400 tæång æïng våïi kyì chaïy - giaîn nåí cuía âäüng cå 5500, 5600, 5700, ..., 7200 tæång æïng våïi kyì thaíi cuía âäüng cå trãn âäö thë Brick ta gioïng caïc âoaûn thàóng song song våïi truûc p cuía âäö thë cäng seî càõt âæåìng biãøu diãùn âäö thë cäng tæång æïng caïc kyì naûp, neïn, chaïy - giaîn nåí, thaíi cuía âäüng cå vaì láön læåüt âo caïc giaï trë âæåüc tênh tæì âiãøm càõt âoï âãún âæåìng thàóng song song våïi truûc V vaì coï tung âäü bàòng p0, ta âàût sang bãn phaíi baín veî caïc giaï trë væìa âo ta seî âæåüc caïc âiãøm tæång æïng caïc goïc 00, 100, 200, 300, ..., 7100, 7200 vaì láön læåüt näúi caïc âiãøm âoï ta seî âæåüc âäö thë læûc khê thãø Pkh cáön biãøu diãùn. Ta coï âäö thë khai triãøn Pkt , theo goïc quay truûc khuyíu a Hçnh :1.6 Âäö thë khai triãøn læûc khê thãø theo Brick 1.5.3. Âäö thë læûc taïc duûng lãn chäút piston P1. Læûc taïc duûng lãn chäút piston laì håüp læûc cuía læûc quaïn tênh vaì læûc khê thãø: P1 = Pkh + Pj Tæì âäö thë læûc quaïn tênh vaì læûc khê thãø âaî veî åí trãn, theo nguyãn tàõc cäüng âäö thë ta seî âæåüc âäö thë P1 cáön biãøu diãùn. 1.6. XÁY DÆÛNG ÂÄÖ THË LÆÛC TIÃÚP TUYÃÚN T, LÆÛC PHAÏP TUYÃÚN Z, LÆÛC NGANG N. Caïc cäng thæïc âãø tênh toaïn T, Z, N âæåüc chæïng minh nhæ sau: Hçnh 1.8 Hãû læûc taïc duûng trãn cå cáúu khuyíu truûc thanh truyãön giao tám. ÅÍ âáy: p1 = pkh + pJ p1 = P1/Fp pJ = PJ/Fp Phán p1 thaình hai thaình pháön læûc: Trong âoï: ptt -læûc taïc duûng trãn âæåìng tám thanh truyãön. N- læûc ngang taïc duûng trãn phæång thàóng goïc våïi âæåìng tám xy lanh. Tæì quan hãû læåüng giaïc ta coï thãø xaïc âënh âæåüc trë säú cuía ptt vaì N. (1.6) (1. Phán ptt thaình hai phán læûc: læûc tiãúp tuyãún T vaì læûc phaïp tuyãún Z (sau khi âaî dåìi xuäúng tám chäút khuyíu ) ta cuîng coï thãø xaïc âënh trë säú cuía T vaì Z bàòng caïc quan hãû sau: (1.8) (1.9) Láûp baíng tênh T, N, Z tæång æïng våïi caïc goïc quay truûc khuyíu a = 00, 100, 200, ..., 7200 vaì b = arcsin(l.sina). Choün tyí lãû xêch mT = mZ =mN =0,02909 [MN/m2.mm], ma = 2 [âäü/mm]. Sæí duûng caïc cäng thæïc (1.7), (1.8), (1.9), ta tênh âæåüc caïc giaï trë T, Z, N æïng våïi caïc goïc α. Baíng 1.2. Giaï trë T, Z, N æïng våïi caïc goïc α Tyí lãû xêch μT = μZ = μN = μN = 0,02909 [MN/m2.mm]. a(âäü) P1(mm) Sin(a+b)/Cosb T(mm) Cos(a+b)/Cosb Z(mm) tgb N(mm) 0 -31.75 0.0000 000 1.0000 -31.75 0.000 0.00 10 -32.36 0.2164 -7.282 0.9773 -31.58 0.052 -1.69 20 -29.73 0.4227 -13.050 0.9103 -26.89 0.103 -3.07 30 -25.91 0.6091 -16.359 0.8030 -20.47 0.152 -3.93 40 -20.92 0.7675 -16.59 0.6614 -13.38 0.197 -4.11 50 -15.15 0.8915 -13.93 0.4933 -7.01 0.236 -3.58 60 -9.13 0.9769 -9.13 0.3079 -2.44 0.269 -2.46 70 -3.27 1.0224 -3.401 0.1149 -0.22 0.294 -0.96 80 2.88 1.0289 2.991 -0.0765 -0.38 0.309 0.89 90 6.83 1.0000 6.830 -0.2582 -2.15 0.314 2.15 100 10.69 0.9407 9.954 -0.4238 -5.11 0.309 3.31 110 13.68 0.8570 11.480 -0.5691 -8.46 0.294 4.02 120 15.69 0.7551 11.477 -0.6921 -11.50 0.269 4.22 130 16.71 0.6406 10.264 -0.7923 -13.76 0.236 3.95 140 16.97 0.5181 8.353 -0.8707 -15.14 0.197 3.34 150 16.92 0.3909 6.237 -0.9290 -15.94 0.152 2.57 160 16.81 0.2614 4.120 -0.9690 -16.39 0.103 1.73 170 16.73 0.1309 2.046 -0.9924 -16.63 0.052 0.87 180 16.72 0.00 0.000 1.000 -16.72 0.000 0.00 190 16.756 0.23 -2.049 0.976 -16.66 -0.052 -0.87 200 16.91 0.44 -4.144 0.904 -16.49 -0.103 -1.74 210 17.34 0.63 -6.392 0.790 -16.33 -0.152 -2.63 220 17.34 0.79 -8.535 0.640 -15.47 -0.197 -3.41 230 17.37 0.92 -10.60 0.462 -14.31 -0.236 -4.10 240 16.71 1.00 -12.22 0.267 -12.25 -0.269 -4.50 250 15.19 1.04 -12.74 0.066 -9.39 -0.294 -4.46 260 12.87 1.04 -11.98 -0.131 -6.15 -0.309 -3.98 270 9.95 1.00 -9.95 -0.314 -3.13 -0.314 -3.13 280 7.34 0.93 -7.62 -0.478 -0.96 -0.309 -2.27 290 3.38 0.84 -3.51 -0.618 0.22 -0.294 -0.99 300 0.41 0.73 -0.41 -0.733 0.11 -0.269 -0.11 310 -0.59 0.61 0.54 -0.824 -0.27 -0.236 0.14 320 2.3 0.49 -1.82 -0.892 1.47 -0.197 -0.45 330 12.77 0.37 -8.06 -0.942 10.09 -0.152 -1.94 340 33.85 0.25 -14.85 -0.975 30.61 -0.103 -3.49 350 64.6 0.12 -14.5 -0.994 63.03 -0.052 -3.37 360 124.04 0.00 0.0 -1.000 124.04 0.000 0.00 370 180.05 -0.12 40.51 -0.994 175.68 0.052 9.39 380 167.23 -0.25 73.40 -0.975 151.25 0.103 17.25 390 102.25 -0.37 64.56 -0.942 80.79 0.152 15.51 400 64.54 -0.49 51.20 -0.892 41.29 0.197 12.68 410 44.56 -0.61 40.89 -0.824 20.58 0.236 10.52 420 34.65 -0.73 34.66 -0.733 9.25 0.269 9.32 430 30.61 -0.84 31.84 -0.618 2.02 0.294 8.99 440 29.78 -0.93 30.92 -0.478 -3.90 0.309 9.21 450 29.04 -1.00 29.04 -0.314 -9.13 0.314 9.13 460 29.46 -1.04 27.52 -0.131 -14.14 0.309 9.14 470 30.14 -1.04 25.29 0.066 -18.63 0.294 8.86 480 30.39 -1.00 22.23 0.267 -22.28 0.269 8.18 490 29.94 -0.92 18.39 0.462 -24.66 0.236 7.07 500 28.87 -0.79 14.19 0.640 -25.73 0.197 5.67 510 27.65 -0.63 10.19 0.790 -26.04 0.152 4.19 520 26.71 -0.44 6.54 0.904 -26.04 0.103 2.76 530 24.94 -0.23 3.05 0.976 -24.79 0.052 1.30 540 22.79 0.00 0.00 1.000 -22.19 0.000 0.00 550 19.46 0.23 -2.37 0.976 -19.34 -0.052 -1.02 560 17.86 0.44 -4.37 0.904 -17.41 -0.103 -1.84 570 17.91 0.63 -6.60 0.790 -16.87 -0.152 -2.72 580 17.97 0.79 -8.84 0.640 -16.04 -0.197 -3.53 590 17.72 0.92 -10.85 0.462 -14.60 -0.236 -4.18 600 16.71 1.00 -12.23 0.267 -12.25 -0.269 -4.50 610 14.72 1.04 -12.33 0.066 -9.10 -0.294 -4.33 620 11.74 1.04 -10.91 -0.131 -5.61 -0.309 -3.63 630 7.90 1.00 -7.900 -0.314 -2.48 -0.314 -2.48 640 3.69 0.93 -3.832 -0.478 -0.48 -0.309 -1.14 650 -2.17 0.84 2.257 -0.618 -0.14 -0.294 0.64 660 -28.02 0.73 8.024 -0.733 -2.14 -0.269 2.16 670 -14.04 0.61 12.886 -0.824 -6.49 -0.236 3.32 680 -19.78 0.49 15.692 -0.892 -12.65 -0.197 3.89 690 -24.74 0.37 15.621 -0.942 -19.55 -0.152 3.75 700 -28.46 0.25 12.536 -0.975 -25.83 -0.0858 2.95 710 -30.94 0.12 6.962 -0.994 -30.19 -0.043 1.61 720 -31.750 0.00 000 -1.000 -31.75 0.00 0.00 Trãn hãû toüa âäü T-a, Z-a, N-a, ta xaïc âënh caïc trë säú T, Z, N åí caïc goïc âäü a = 00, a =100, a = 200, ..., a = 7200. Trë säú cuía T, Z, N nhæ âaî láûp Baíng 1.2 âæåüc tênh theo cäng thæïc âaî chæïng minh åí trãn, ta seî âæåüc caïc âiãøm 0, 1, 2, 3, ..., 72. Duìng âæåìng cong näúi caïc âiãøm áúy laûi, ta coï âäö thë læûc T, Z, N cáön xáy dæûng. Hçnh :1.8 Âäö thë T,Z,N 1.7.TÊNH MÄMEN TÄØNG ST Thæï tæû laìm viãûc cuía âäüng cå : 1 - 3 -4 - 2. Goïc cäng taïc . Ta tênh ST trong 1 chu k yì goïc cäng taïc + Khi truûc khuyíu cuía xylanh thæï nháút nàòm åí vë trê . Thç khuyíu truûc cuía xylanh thæï 2 nàòm åí vë trê . Khuyíu truûc cuía xylanh thæï 3 nàòm åí vë trê . Khuyíu truûc cuía xylanh thæï 4 nàòm åí vë trê . Tênh mämen täøng ST = T1 + T2 + T3 + T4. Tênh giaï trë cuía bàòng cäng thæïc: Trong âoï : : cäng suáút chè thë cuía âäüng cå; Våïi ; choün Þ . n: laì säú voìng quay cuía âäüng cå; n = 1700 (v/p). : laì diãûn têch âènh piston; . R: laì baïn kênh quay cuía truûc khuyíu; . : laì hãû säú hiãûu âênh âäö thë cäng; , choün . Þ . . Våïi tyí lãû xêch : . Hçnh :1.9Däö thë täøng T Baíng 1.3 Baíng tênh xáy dæûng âäö thë ST Tyí lãû xêch mST = mT = 0.03[MN/m2.mm]. Thæï tæû laìm viãûc: 1-3-4-2 Baíng :1.3 a1 (âäü) T1 (mm) a2 (âäü) T2(mm) a3 (âäü) T3 (mm) a4 (âäü) T4 (mm) ST (mm) a1 (âäü) T1 (mm) a2 (âäü) T2(mm) a3 (âäü) T3 (mm) a4 (âäü) T4 (mm) ST (mm) 0 0.00 180 0.00 540 0.00 360 0.00 0.000 10 -7.28 190 -2.05 550 -2.38 370 40.52 28.805 20 -13.05 200 -4.14 560 -4.38 380 73.41 51.834 30 -16.36 210 -6.39 570 -6.60 390 64.56 35.207 40 -16.60 220 -8.54 580 -8.85 400 51.20 17.224 50 -13.93 230 -10.67 590 -10.88 410 40.90 5.411 60 -9.14 240 -12.22 600 -12.22 420 34.67 1.087 70 -3.40 250 -12.75 610 -12.35 430 31.84 3.338 80 2.99 260 -11.98 620 -10.93 440 30.93 11.003 90 6.83 270 -9.95 630 -7.90 450 29.04 18.020 100 9.95 280 -7.62 640 -3.83 460 27.52 26.022 110 11.48 290 -3.52 650 2.26 470 25.29 35.515 120 11.48 300 -0.41 660 8.02 480 22.23 41.322 130 10.26 310 0.54 670 12.89 490 18.39 42.083 140 8.35 320 -1.82 680 15.69 500 14.19 36.412 150 6.24 330 -8.06 690 15.62 510 10.19 23.987 160 4.12 340 -14.86 700 12.54 520 6.55 8.344 170 2.05 350 -14.54 710 6.96 530 3.05 -2.479 180 0.00 360 0.00 720 0.00 540 0.00 0.000 1.8. XÁY DÆÛNG ÂÄÖ THË VECTÅ PHUÛ TAÍI TAÏC DUÛNG TRÃN CHÄÚT KHUYÍU Âäö thë veïctå phuû taíi taïc duûng trãn chäút khuyíu duìng âãø xaïc âënh læûc taïc duûng trãn chäút khuyíu åí mäùi vë trê cuía truûc khuyíu. Sau khi coï âäö thë naìy ta coï thãø tçm trë säú trung bçnh cuía phuû taíi taïc duûng trãn chäút khuyíu cuîng nhæ coï thãø tçm âæåüc dãø daìng læûc låïn nháút vaì læûc beï nháút. Duìng âäö thë phuû taíi ta coï thãø xaïc âënh khu væûc chëu læûc êt nháút âãø xaïc âënh vë trê khoan läù dáùn dáöu bäi trån vaì âãø xaïc âënh phuû taíi khi tênh sæïc bãön truûc. Caïch xáy dæûng âæåüc tiãún haình nhæ sau :  _ Veî toüa âäü T -Z gäúc toüa âäü O1 chiãöu ám dæång nhæ hçnh 1.6. _ Tênh læûc quaïn tênh cuía khäúi læåüng chuyãøn âäüng quay cuía thanh truyãön (tênh trãn âån vë diãûn têch piston) : (1.10) ÅÍ âáy: m2 -khäúi læåüng táûp trung taûi âáöu to thanh truyãön. m2 = mtt - m1 = 3,67 -1,17 = 2,73 [kg]. R -baïn kênh quay cuía truûc khuyíu vaì R = 70 (mm). Þ [N]. Tênh trãn âån vë diãûn têch piston : [MN/m2]. Choün tyí lãû xêch mP = 0,03(MN/m2.mm) nãn giaï trë biãøu diãùn læûc pk0 laì: [mm]. Veî tæì O1 xuäúng phêa dæåïi mäüt veïctå -pk0 vaì coï giaï trë biãøu diãùn pk0 = 32,73(mm). Veïctå naìy nàòm trãn truûc Z, gäúc cuía veïctå laì O. Âiãøm O laì tám chäút khuyíu. Trãn toüa âäü T -Z xaïc âënh caïc trë säú cuía T vaì Z åí caïc goïc âäü a = 00, a = 100, a = 200, a = 300, ..., a = 7200, trë säú T vaì Z âaî âæåüc láûp åí Baíng 1.2, tênh theo cäng thæïc nhæ âaî chæïng minh åí pháön 1.6, ta seî âæåüc caïc âiãøm 0, 1, 2, ..., 72. Duìng âæåìng cong näúi caïc âiãøm áúy laûi, ta coï âæåüc âäö thë veïctå phuû taíi taïc duûng trãn chäút khuyíu. Nãúu ta näúi O våïi báút kyì âiãøm naìo trãn hçnh veî (vê duû näúi våïi âiãøm a = 3700 nhæ hçnh 1.6 chàóng haûn), ta seî coï âæåüc veïctå biãøu diãùn phuû taíi taïc duûng trãn chäút khuyíu khi goïc quay cuía truûc khuyíu laì a = 3700. Chiãöu cuía veïctå naìy nhæ hçnh 1.6. Tçm âiãøm taïc duûng cuía veïctå chè cáön keïo daìi veïctå vãö phêa gäúc cho âãún khi gàûp voìng troìn tæåüng træng bãö màût chäút khuyíu taûi âiãøm b. Ráút dãù tháúy ràòng veïctå Q laì håüp læûc cuía caïc læûc taïc duûng trãn chäút khuyíu: Hçnh 1.10. Âäö thë veïctå phuû taíi taïc duûng trãn chäút khuyíu 1.9. TRIÃØN KHAI ÂÄÖ THË PHUÛ TAÍI ÅÍ TOÜA ÂÄÜ CÆÛC THAÌNH ÂÄÖ THË Q-α. Choün tyí lãû xêch mQ = 0,03[MN/m2.mm] vaì ma = 2 (âäü/mm). Láûp baíng xaïc âënh giaï trë cuía Q theo a bàòng caïch âo caïc khoaíng caïch tæì tám O âãún caïc âiãøm ai: a1 =100, a2 = 200, a3 = 300, ..., a72 = 7200 trãn âäö thë veïctå phuû taíi taïc duûng trãn chäút khuyíu. Xaïc âënh trë säú trung bçnh cuía phuû taíi taïc duûng trãn chäút khuyíu Qtb bàòng caïch âãúm diãûn têch bao båíi âäö thë triãøn khai Q - a, truûc hoaình vaì truûc tung. Kãút quaí âæåüc FQ = 20800[mm2], chia FQ cho chiãöu daìi truûc hoaình nãn giaï trë cuía Qtb laì : Giaï trë biãøu diãùn Qtb laì: Baíng 1.4. Baíng tênh xáy dæûng âäö thë Q-α Tyí lãû xêch: µQ = µT = µZ = µN = µpk0 = 0,02909[MN/m2]. Baíng 1.4 a[âäü] Z[mm] T[mm] (Z-Pk0)[mm] Q[mm] 0 -31.750 0.000 -50.158 50.158 10 -31.575 -7.282 -49.983 50.511 20 -26.888 -13.050 -45.296 47.139 30 -20.473 -16.359 -38.881 42.183 40 -13.383 -16.597 -31.791 35.862 50 -7.012 -13.933 -25.420 28.987 60 -2.438 -9.135 -20.846 22.759 70 -0.216 -3.401 -18.624 18.932 80 -0.377 2.991 -18.785 19.022 90 -2.148 6.830 -20.556 21.661 100 -5.112 9.954 -23.520 25.539 110 -8.456 11.480 -26.864 29.214 120 -11.501 11.477 -29.909 32.035 130 -13.764 10.264 -32.172 33.769 140 -15.143 8.353 -33.551 34.576 150 -15.937 6.237 -34.345 34.906 160 -16.389 4.120 -34.797 35.040 170 -16.627 2.046 -35.035 35.095 180 -16.720 0.000 -35.128 35.128 190 -16.657 -2.049 -35.065 35.125 200 -16.487 -4.144 -34.895 35.140 210 -16.332 -6.392 -34.740 35.323 220 -15.474 -8.535 -33.882 34.940 230 -14.307 -10.670 -32.715 34.411 240 -12.248 -12.223 -30.656 33.003 250 -9.389 -12.747 -27.797 30.581 260 -6.154 -11.983 -24.562 27.330 270 -3.129 -9.950 -21.537 23.724 280 -0.961 -7.623 -19.369 20.815 290 0.223 -3.516 -18.185 18.522 300 0.109 -0.410 -18.299 18.303 310 -0.273 0.542 -18.680 18.688 320 1.471 -1.825 -16.937 17.035 330 10.090 -8.063 -8.318 11.584 340 30.614 -14.858 12.206 19.229 350 63.033 -14.536 44.625 46.933 360 124.040 0.000 105.632 105.632 370 175.684 40.515 157.276 162.410 380 151.245 73.406 132.837 151.770 390 80.795 64.560 62.387 89.778 400 41.288 51.202 22.880 56.081 410 20.582 40.898 2.174 40.956 420 9.252 34.669 -9.156 35.858 430 2.018 31.840 -16.390 35.811 440 -3.898 30.927 -22.306 38.132 450 -9.133 29.040 -27.541 40.023 460 -14.136 27.524 -32.543 42.622 470 -18.630 25.293 -37.038 44.851 480 -22.276 22.230 -40.684 46.361 490 -24.661 18.391 -43.069 46.831 500 -25.727 14.191 -44.135 46.360 510 -26.043 10.192 -44.451 45.605 520 -26.042 6.546 -44.449 44.929 530 -24.787 3.050 -43.195 43.303 540 -22.190 0.000 -40.598 40.598 550 -19.341 -2.379 -37.749 37.824 560 -17.413 -4.377 -35.821 36.087 570 -16.869 -6.602 -35.277 35.890 580 -16.036 -8.846 -34.444 35.562 590 -14.596 -10.885 -33.004 34.752 600 -12.248 -12.223 -30.656 33.003 610 -9.099 -12.353 -27.507 30.153 620 -5.614 -10.931 -24.022 26.392 630 -2.484 -7.900 -20.892 22.336 640 -0.483 -3.832 -18.891 19.276 650 -0.143 2.257 -18.551 18.688 660 -2.141 8.024 -20.549 22.060 670 -6.485 12.886 -24.893 28.031 680 -12.654 15.692 -31.062 34.800 690 -19.549 15.621 -37.957 41.045 700 -25.830 12.536 -44.238 45.980 710 -30.190 6.962 -48.598 49.094 720 -31.750 0.000 -50.158 50.158 Hçnh 1.11. Âäö thë khai triãøn Q-a 1.10. XÁY DÆÛNG ÂÄÖ THË VECTÅ PHUÛ TAÍI TAÏC DUÛNG TRÃN ÂÁÖU TO THANH TRUYÃÖN. Sau khi âaî veî âæåüc âäö thë phuû taíi taïc duûng trãn chäút khuyíu, ta càn cæï vaìo âáúy âãø veî âäö thë phuû taíi cuía äø træåüt åí âáöu to thanh truyãön. Caïch veî nhæ sau : Veî daûng âáöu to thanh truyãön lãn mäüt tåì giáúy boïng, tám cuía âáöu to thanh truyãön laì O. Veî mäüt voìng troìn báút kyì, tám O. Giao âiãøm cuía âæåìng tám pháön thán thanh truyãön våïi voìng tám O laì âiãøm 00. Tæì âiãøm 00, ghi trãn voìng troìn caïc âiãøm 1, 2, 3, ..., 72 theo chiãöu quay truûc khuyíu vaì tæång æïng våïi caïc goïc a100 + b100, a200 + b200, a300 + b300, ..., a7200 + b7200.  Âem tåì giáúy boïng naìy âàût chäöng lãn âäö thë phuû taíi cuía chäút khuyíu sao cho tám O truìng våïi tám O cuía âäö thë phuû taíi chäút khuyíu. Láön læåüt xoay tåì giáúy boïng cho caïc âiãøm 0, 1, 2, 3, ..., 72 truìng våïi truûc (+Z) cuía âäö thë phuû taíi taïc duûng trãn chäút khuyíu. Âäöng thåìi âaïnh dáúu caïc âiãøm âáöu muït cuía caïc veïctå Q0, Q1, Q2, ..., Q72 cuía âäö thë phuû taíi chäút khuyíu hiãûn trãn tåì giáúy boïng bàòng caïc âiãøm 0, 1, 2, 3, ..., 72. Baíng 1.5. Giaï trë caïc goïc α, β, (α+β) a(âäü) a(radian) Sina b(radian) b(âäü) a+b(âäü) 0 0 0 0.000 0.000 0.000 10 0.17453 0.17365 0.052 2.986 12.986 20 0.34907 0.34202 0.103 5.889 25.889 30 0.5236 0.5 0.151 8.627 38.627 40 0.69813 0.64279 0.194 11.118 51.118 50 0.87266 0.76604 0.232 13.286 63.286 60 1.0472 0.86603 0.263 15.059 75.059 70 1.22173 0.93969 0.286 16.374 86.374 80 1.39626 0.98481 0.300 17.184 97.184 90 1.5708 1 0.305 17.458 107.458 100 1.74533 0.98481 0.300 17.184 117.184 110 1.91986 0.93969 0.286 16.374 126.374 120 2.0944 0.86603 0.263 15.059 135.059 130 2.26893 0.76604 0.232 13.286 143.286 140 2.44346 0.64279 0.194 11.118 151.118 150 2.61799 0.5 0.151 8.627 158.627 160 2.79253 0.34202 0.103 5.889 165.889 170 2.96706 0.17365 0.052 2.986 172.986 180 3.14159 1.2E-16 0.000 0.000 180.000 190 3.31613 -0.1736 -0.052 -2.986 187.014 200 3.49066 -0.342 -0.103 -5.889 194.111 210 3.66519 -0.5 -0.151 -8.627 201.373 220 3.83972 -0.6428 -0.194 -11.118 208.882 230 4.01426 -0.766 -0.232 -13.286 216.714 240 4.18879 -0.866 -0.263 -15.059 224.941 250 4.36332 -0.9397 -0.286 -16.374 233.626 260 4.53786 -0.9848 -0.300 -17.184 242.816 270 4.71239 -1 -0.305 -17.458 252.542 280 4.88692 -0.9848 -0.300 -17.184 262.816 290 5.06145 -0.9397 -0.286 -16.374 273.626 300 5.23599 -0.866 -0.263 -15.059 284.941 310 5.41052 -0.766 -0.232 -13.286 296.714 320 5.58505 -0.6428 -0.194 -11.118 308.882 330 5.75959 -0.5 -0.151 -8.627 321.373 340 5.93412 -0.342 -0.103 -5.889 334.111 350 6.10865 -0.1736 -0.052 -2.986 347.014 360 6.28319 -2E-16 0.000 0.000 360.000 370 6.45772 0.17365 0.052 2.986 372.986 380 6.63225 0.34202 0.103 5.889 385.889 390 6.80678 0.5 0.151 8.627 398.627 400 6.98132 0.64279 0.194 11.118 411.118 410 7.15585 0.76604 0.232 13.286 423.286 420 7.33038 0.86603 0.263 15.059 435.059 430 7.50492 0.93969 0.286 16.374 446.374 440 7.67945 0.98481 0.300 17.184 457.184 450 7.85398 1 0.305 17.458 467.458 460 8.02851 0.98481 0.300 17.184 477.184 470 8.20305 0.93969 0.286 16.374 486.374 480 8.37758 0.86603 0.263 15.059 495.059 490 8.55211 0.76604 0.232 13.286 503.286 500 8.72665 0.64279 0.194 11.118 511.118 510 8.90118 0.5 0.151 8.627 518.627 520 9.07571 0.34202 0.103 5.889 525.889 530 9.25025 0.17365 0.052 2.986 532.986 540 9.42478 3.7E-16 0.000 0.000 540.000 550 9.59931 -0.1736 -0.052 -2.986 547.014 560 9.77384 -0.342 -0.103 -5.889 554.111 570 9.94838 -0.5 -0.151 -8.627 561.373 580 10.1229 -0.6428 -0.194 -11.118 568.882 590 10.2974 -0.766 -0.232 -13.286 576.714 600 10.472 -0.866 -0.263 -15.059 584.941 610 10.6465 -0.9397 -0.286 -16.374 593.626 620 10.821 -0.9848 -0.300 -17.184 602.816 630 10.9956 -1 -0.305 -17.458 612.542 640 11.1701 -0.9848 -0.300 -17.184 622.816 650 11.3446 -0.9397 -0.286 -16.374 633.626 660 11.5192 -0.866 -0.263 -15.059 644.941 670 11.6937 -0.766 -0.232 -13.286 656.714 680 11.8682 -0.6428 -0.194 -11.118 668.882 690 12.0428 -0.5 -0.151 -8.627 681.373 700 12.2173 -0.342 -0.103 -5.889 694.111 710 12.3918 -0.1736 -0.052 -2.986 707.014 720 12.5664 -5E-16 0.000 0.000 720.000 Hçnh 1.12. Âäö thë veïctå phuû taíi taïc duûng âáöu to thanh truyãön. 1.11. XÁY DÆÛNG ÂÄÖ THË MAÌI MOÌN CHÄÚT KHUYÍU. Âäö thë maìi moìn cuía chäút khuyíu ( hoàûc cäø truûc khuyíu ... ) thãø hiãûn traûng thaïi chëu taíi cuía caïc âiãøm trãn bãö màût truûc. Âäö thë naìy cuîng thãø hiãûn traûng thaïi hao moìn lyï thuyãút cuía truûc, âäöng thåìi chè roî khu væûc chëu taíi êt âãø khoan läù dáöu theo âuïng nguyãn tàõc âaím baío âæa dáöu nhåìn vaìo äø træåüt åí vë trê coï khe håí giæîa truûc vaì baûc loït cuía äø låïn nháút. Aïp suáút beï laìm cho dáöu nhåìn læu âäüng dãù daìng. Såí dé goüi laì maìi moìn lyï thuyãút vç khi veî ta duìng caïc giaí thuyãút sau âáy : + Phuû taíi taïc duûng lãn chäút laì phuû taíi äøn âënh æïng våïi cäng suáút Ne vaì täúc âäü n âënh mæïc. + Læûc taïc duûng coï aính hæåíng âãöu trong miãön 1200. + Âäü moìn tyí lãû thuáûn våïi phuû taíi. + Khäng xeït âãún caïc âiãöu kiãûn vãö cäng nghãû, sæí duûng vaì làõp gheïp .. Veî âäö thë maìi moìn chäút khuyíu tiãún haình theo caïc bæåïc sau : + Veî voìng troìn báút kyì tæåüng træng cho voìng troìn chäút khuyíu, räöi chia voìng troìn trãn thaình 24 pháön bàòng nhau. + Tênh håüp læûc SQ cuía caïc læûc taïc duûng trãn caïc âiãøm 0, 1, 2, ..., 23 räöi ghi trë säú cuía caïc læûc áúy trong phaûm vi taïc duûng trãn Baíng 1.5. + Cäüng trë säú cuía SQ. Choün tyí lãû xêch måQ = 1[MN/m2.mm], duìng tyí lãû xêch væìa choün âàût caïc âoaûn thàóng âaûi biãøu cho SQ åí caïc âiãøm 0, 1, 2, 3, ..., 23 lãn voìng troìn âaî veî, duìng âæåìng cong näúi caïc âiãøm âáöu muït cuía caïc âoaûn áúy laûi ta seî coï âäö thë maìi moìn chäút khuyíu. Baíng 1.6 Baíng Xáy dæûng âäö thë maìi moìn chäút khuyíu mQ = 0,02909 (MN/m.mm) SQ0 210.74 210.74 210.74 210.74 210.74 210.7 210.7 210.7 210.7 SQ1 192.37 192.37 192.37 192.37 192.37 192.37 192.3 192.3 192.7 SQ2 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 SQ3 11.49 11.49 11.49 11.49 11.49 11.49 11.49 11.49 11.49 SQ4 10.56 10.56 10.56 10.56 10.56 10.56 10.56 10.56 10.56 SQ5 10.46 10.46 10.46 10.46 10.46 10.46 10.46 10.46 10.46 SQ6 11.12 11.12 11.12 11.12 11.12 11.12 11.12 11.12 11.12 SQ7 12.72 12.72 12.72 12.72 12.72 12.72 12.72 12.72 12.72 SQ8 15.90 15.90 15.90 15.90 15.90 15.90 15.90 15.90 15.90 SQ9 21.86 21.86 21.86 21.86 21.86 21.86 21.86 21.86 21.86 SQ10 32.30 32.30 32.30 32.30 32.30 32.30 32.30 32.30 32.30 SQ11 52.62 52.62 52.62 52.62 52.62 52.62 52.62 52.62 52.62 SQ12 105.59 105.59 105.59 105.59 105.59 105.59 105.59 105.59 105.59 SQ13 162.71 162.71 162.71 162.71 162.71 162.71 162.71 162.71 162.71 SQ14 149.73 149.73 149.73 149.73 149.73 149.73 149.73 149.73 149.73 SQ15 92.90 92.90 92.90 92.90 92.90 92.90 92.90 92.90 92.90 SQ16 62.94 62.94 62.94 62.94 62.94 62.94 62.94 62.94 62.94 SQ17 47.98 47.98 47.98 47.98 47.98 47.98 47.98 47.98 47.98 SQ18 19.67 19.67 19.67 19.67 19.67 19.67 19.67 19.67 19.67 SQ19 35.83 35.83 35.83 35.83 35.83 35.83 35.83 35.83 35.83 SQ20 36.62 36.62 36.62 36.62 36.62 36.62 36.62 36.62 36.62 SQ21 40.63 40.63 40.63 40.63 40.63 40.63 40.63 40.63 40.63 SQ22 46.08 46.08 46.08 46.08 46.08 46.08 46.08 46.08 46.08 SQ23 196.87 196.87 196.87 196.87 196.8 196.8 196.8 196.8 196.8 SQ 751.36 725.20 695.68 465.45 481.35 292.48 132.41 179.03 273.13 425.28 564.55 646.33 696.55 728.63 726.44 729.97 713.97 649.01 532.38 579.5 697.3 826.7 784.8 776.6 SQ(MN/m 21.86 21.10 20.24 13.54 14.00 8.51 3.85 5.21 7.95 12.37 16.42 18.80 20.26 21.20 21.13 21.24 20.77 18.88 15.49 16.86 20.29 24.05 22.83 22.59 2.ÂÀÛC ÂIÃØM KÃÚT CÁÚU TÊNH TOAÏN SÆÏC BÃÖN NHOÏM PISTONG THANH TRUYÃÖN DÄÜNG CÅ CMD 14 2.1. NHOÏM PISTONG : Nhoïm piston âäüng cå CMD 14 gäöm coï piston, chäút piston, voìng haîm chäút piston, xeïcmàng khê, xeïcmàng dáöu 2.1.1.Nhiãûm vuû, âiãöu kiãûn laìm viãûc vaì váût liãûu chãú taûo piston : 2.1.1.1. Nhiãûm vuû, âiãöu kiãûn laìm viãûc : - Trong quaï trçnh laìm viãûc cuía âäüng cå, nhoïm piston coï nhiãûm vuû chênh sau : + Baío âaím bao kên buäöng chaïy, giæî khäng cho khê chaïy loüt xuäúng caïcte vaì ngàn khäng cho dáöu nhåìn tæì häüp truûc khuyíu suûc lãn buäöng chaïy. + Tiãúp nháûn læûc khê thãø thäng qua thanh truyãön, truyãön xuäúng truûc khuyíu laìm quay truûc khuyíu trong quaï trçnh chaïy vaì giaîn nåí ; neïn khê trong quaï trçnh neïn ; âáøy khê ra khoíi xylanh trong quaï trinh thaîi vaì huït khê måïi vaìo buäöng chaïy trong quaï trçnh naûp. - Trong quaï trçnh laìm viãûc cuía âäüng cå piston chëu læûc ráút låïn, nhiãût âäü ráút cao vaì ma saït maìi moìn låïn, do læûc khê thãø, læûc quaïn tênh vaì do piston tiãúp xuïc våïi saín váût chaïy åí nhiãût âäü cao, thiãúu dáöu bäi trån gáy nãn æïng suáút cå hoüc, æïng suáút nhiãût vaì àn moìn hoaï hoüc trong piston. + Taíi troüng cå hoüc: trong quaï trçnh chaïy, häøn håüp khê chaïy sinh ra aïp suáút ráút låïn trong buäöng chaïy,trong caïc chu trçnh cäng taïc cuía âäüng cå, aïp suáút khê thãø taïc duûng lãn âènh piston coï trë säú thay âäøi ráút nhiãöu, do âoï læûc khê thãø coï tênh va âáûp låïn, vaì do säú voìng quay cuía âäüng cå cao nãn læûc quaïn tênh taïc duûng lãn piston cuíng ráút låïn. + Taíi troüng nhiãût: .Quaï trçnh chaïy piston tiãúp xuïc våïi khê chaïy coï nhiãût âäü cao (1800 ¸ 2300)oK nãn nhiãût âäü cuía piston,nháút laì nhiãût âäü cuía pháön âènh piston vaì xeïcmàng khê thæï nháút cuíng ráút cao (500 ¸ 800)oK , nhiãût âäü cuía piston cao gáy ra caïc taïc haûi:sinh ra æïng suáút nhiãût låïn laìm raûn næït piston ; Gáy biãún daûng laìm boï keût piston trong xylanh, tàng ma saït giæîa piston vaì xylanh ; Laìm giaím sæïc bãön ,tuäøi thoü piston ; Giaîm hãû säú naûp, aính hæåíng âãún cäng suáút âäüng cå ; Laìm dáöu nhåìn choïng bë phán huyí. + Ma saït vaì àn moìn hoaï hoüc: trong quaï trçnh laìm viãûc piston chëu ma saït låïn do thiãúu dáöu bäi trån, do læûc ngang N eïp piston vaìo xylanh ngoaìi ra do læûc khê thãø, læûc quaïn tênh vaì nhiãût âäü cao laìm piston bë biãún daûng laìm tàng ma saït. Do piston luän tiãúp xuïc våïi saín váût chaïy åí nhiãût âäü cao nãn bë saín váût chaïy àn moìn.Do caïc âiãöu kiãûn trãn nãn khi chãú taûo piston phaíi âaím baío caïc yãu cáöu sau: - Âènh piston taûo thaình buäöng chaïy täút, âaím baío bao kên. - Taín nhiãût täút, traïnh kêch näø, giaím æïng suáút nhiãût. -Troüng læåüng nhoí âãø giaím læûc quaïn tênh. - Âuí bãön, âuí âäü cæïng væîng âãø traïnh biãún daûng quaï låïn. - Chëu maìi moìn täút. 2.1.1.2. Váût liãûu chãú taûo piston âäüng cå CMD 14 : - Âãø âaím baío caïc âiãöu kiãn laìm viãûc cuía piston nhæ trãn, nãn váût liãûu chãú taûo piston phaíi âaím baío caïc yãu cáöu sau : + Coï sæïc bãön låïn åí nhiãût âäü cao vaì taíi troüng thay âäøi. + Troüng læåüng riãng nhoí. + Hãû säú giaîn nåí nhoí, hãû säú dáøn nhiãût låïn. + Chäúng âæåüc sæû àn moìn hoaï hoüc cuía khê chaïy vaì chëu maìi moìn ma saït täút trong âiãöu kiện nhiãût âäü cao vaì bäi trån keïm. - Piston âäüng cå CMD 14 âæåüc chãú taûo bàòng håüp kim nhäm. 2.1.2.Phán têch kãút cáúu piston : - Âènh piston: Âènh piston âäüng cå CMD 14 laì loaûi âènh âæåüc âuïc loîm nhæ hçnh veí muûc âêch laì âãø taûo sæû xoaïy läúc vaì âãø taûo häøn håüp nhiãn liãûu vaì khäng khê täút hån. - Âáöu piston: Laìm nhiãûm vuû bao kên buäöng chaïy. Trãn bãö màût truû ngoaìi cuía piston coï khoeït 3 raính âãø làõp xeïcmàng khê vaì 2 raính làõp xeïcmàng dáöu, åí caïc raính làõp xeïcmàng dáöu vaì åí dæåïi mäüt tê ngæåìi ta khoan caïc läù âãø dáøn dáöu vaìo bãn trong piston, säú läù khoan trãn mäùi haìng : 12 läù F2. Trãn piston âäüng cå CMD 14 ngæåìi ta bäú trê 2 raính xeïcmàng dáöu nàòm vãö 2 phêa cuía bãû chäút piston. Khi tênh toaïn thiãút kãú âáöu piston cáön chuï yï giaíi quyãút 3 váún âãö : Taín nhiãût, váún âãö bao kên vaì sæïc bãön. - Thán piston: Laìm nhiãûm vuû dáøn hæåïng cho piston chuyãøn âäüng trong xylanh vaì chëu læûc ngang N. + Chiãöu daìi thán piston lth = 101 mm + Vë trê cuía läù bãû chäút piston tênh tæì âènh piston : h = 88 mm + Âãø khàõc phuûc hiãn tæåüng boï keût piston ngæåìi ta tiãûn vaït båït màût thán piston åí phêa hai âáöu bãû chäút. - Xeïcmàng: Âæåüc chãú taûo bàòng gang håüp kim, trãn bãö màût ngoaìi (màût læng) xeïcmàng âæåüc maû cräm âãø haûn chãú maìi moìn. Xeïcmàng khê säú 2 vaì 3 coï raînh loîm trãn bãö màût trong (màût buûng) âãø tàng cháút læåüng neïn cuía noï. - Chäút piston: âæåüc chãú taûo bàòng theïp vaì räøng bãn trong. Chäút piston âæåüc làõp tæû do, caïc voìng haîm làõp trong bãû chäút piston giæî cho noï khoíi dëch chuyãøn doüc truûc, mäúi làõp giæîa chäút piston vaì bãû chäút pisston laì mäúi làõp chàût, coìn mäúi làõp giæîa chäút vaì âáöu nhoí thanh truyãön laì làõp loíng. 2.1.3.Tênh toaïn kiãøm nghiãûm bãön piston : 2.1.3.1.Caïc kêch thæåïc cå baín cuía piston : - Âæåìng kênh piston . - Chiãöu cao (chiãöu daìi) piston . - Chiãöu daìi âènh piston . - Chiãöu daìi thán piston . - Chiãöu daìy âènh . - Khoaíng caïch c tæì âènh âãún xeïcmàng thæï nháút : ; . - Vë trê cuía chäút piston tênh tæì âènh piston . - Vë trê cuía chäút piston tênh tæì chán piston . - Chiãöu daìy s cuía pháön âáöu piston ; choün . - Chiãöu daìy pháön thán piston . - Âæåìng kênh chäút piston ; . - Âæåìng kênh läù trãn chäút piston ; . - Âæåìng kênh bãû chäút piston ; . - Säú xeïcmàng khê : 3 ; Säú xeïcmàng dáöu : 2 - Chiãöu daìy hæåïng khênh cuía xeïcmàng khê vaì xeïcmàng dáöu : t = 7 (mm). - Chiãöu cao a cuía xeïcmàng khê : a = 4 (mm). - Chiãöu cao cuía xeïcmàng dáöu : b = 6 (mm). - Chiãöu daìy båì raính xeïcmàng : a1 = 5 (mm). - Säú läù khoang dáøn dáöu bäi trån trãn raính xeïc màng dáöu : 12 läù F2 . - Aïp suáút cæûc âaûi . 2.1.3.2.Âiãöu kiãûn taíi troüng cuía piston: Trong quaï trçnh laìm viãûc cuía âäüng cå piston chëu taïc duûng cuía caïc læûc: - Læûc khê thãø : Våïi ; Þ . - Læûc ngang låïn nháút : . Våïi (âo trãn âäö thë) ; Þ - Læûc quaïn tênh Pj : . Våïi ; . choün . Gia täúc cæûc âaûi Þ . 2.1.3.3.Tênh kiãøm mghiãûm bãön âènh piston: Âènh pittäng chëu læûc ráút låïn vaì phæïc taûp, traûng thaïi æïng suáút cuîng phæïc taûp, noï væìa chëu taíu troüng cå hoüc vaì chëu taíi troüng nhiãût. Do âènh pittäng chëu taíi troüng phæïc taûp nãn viãûc tênh toaïn âènh pittäng cuîng tênh toaïn theo phæång phaïp gáön âuïng, theo nhæîng giaí thiãút nháút âënh. x x a) Tênh theo phæång phaïp Back : - Cäng thæïc Back xáy dæûng trãn caïc giaí thiãút sau : + Coi âènh pittäng nhæ mäüt âéa troìn, coï chiãöu daìy âäöng âãöu âàût tæû do trãn hçnh truû räùng. + Aïp suáút khê thãø taïc duûng lãn âènh pittäng phán bäú âãöu . - Læûc khê thãø vaì phaín læûc cuía noï gáy uäún âènh pittäng. Xeït æïng suáút uäún åí tiãút diãûn x-x - Trãn næîa âènh pittäng, coï caïc læûc taïc duûng sau : + Læûc khê thãø : (MN) taïc duûng lãn troüng tám cuía næía hçnh troìn, caïch truûc x-x, mäüt âoaûn + Phaín læûc phán bäú trãn næía âæåìng troìn âæåìng kênh cuîng coï trë säú bàòng , taïc duûng trãn troüng tám cuía næía hçnh troìn, caïch truûc x-x mäüt âoaûn - Do âoï âènh piston chëu momen uäún : ) Coi D thç (MNm) Mädun chäúng uäún cuía âènh Do âoï æïng suáút uäún âènh pittäng : : - ÆÏng suáút uäún cho pheïp cuía âènh pittäng (loaûi håüp kim nheû, coï gán ) d r b b) Theo phæång phaïp Orålin : Coi âènh piston âènh piston laì mäüt âéa troìn ngaìm cæïng vaìo pháön âáöu piston. - Khi chëu aïp suáút Pz phán bäú âãöu trãn âènh, æïng suáút phaïp tuyãún hæåïng kênh låïn nháút åí vuìng näúi tiãúp giæîa âènh vaì âáöu âæåüc tênh theo cäng thæïc sau : . Trong âoï : x :hãû säú xeït âãún tênh cháút cuía ngaìm cäú âënh ; x = 1. r = Þ . - ÆÏng suáút phaïp tuyãún trãn phæång tiãúp tuyãún åí vuìng näúi tiãúp giæîa âènh vaì âáu âæåüc tênh theo cäng thæïc sau : ; Trong âoï m :laì hãû säú Poaïtsäng, âäúi våïi nhäm choün m = 0,26. Þ - ÆÏng suáút cho pheïp âäúi våïi håüp kim nhäm : 2.1.3.4.Tênh kiãøm nghiãûm bãön âáöu piston: Thæåìng tênh æïng suáút trãn tiãút diãûn I-I.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 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 : Trong âoï : ; choün FI-I diãûn têch tiãút diãn I-I ; . DI : âæåìng kênh ngoaìi cuía tiãút diãûn I-I, DI = D - 2.t = 120 - 2.7 =106 mm ; t = 7: chiãöu sáu raính xeïcmàng. dI : âæåìng kênh trong cuía tiãút diãn I-I, dI = D - 2.(s + t) = 120 - 2.(12+7) = 82 mm. ; s : chiãöu daìy âáöu piston. Fld :diãûn têch tiãút diãn läø dáöu, Þ . - ÆÏng suáút keïo : - ÆÏng suáút cho pheïp * ÆÏng suáút neïn : - ÆÏng suáút cho pheïp . 3.1.3.5.Tênh kiãøm nghiãûm bãön thán piston : - Tênh thán piston chuí yãúu laì choün chiãöu cao cuía thán âãø aïp suáút cuía piston neïn lãn xylanh khäng låïn quaï vaì âãø dãø bäi trån. Kiãøm nghiãûm theo cäng thæïc sau : Våïi D = 120 (mm) ; Þ - Giaï trë cho pheïp cuía âäüng cå ä tä täúc âäü trung bçnh :. * Tênh kiãøm nghiãûm bãön bãû chäút piston: - Nhàòm muûc âêch kiãøm tra khaí nàng duy trç maìng dáöu bäi trån chäút pittäng. Aïp suáút trãn bãû chäút tênh theo cäng thæïc : Trong âoï : chiãöu daìi bãû chäút tiãúp xuïc våïi chäút piston; . : âæåìng kênh chäút piston ; Þ . - Æïng suáút cho pheïp : Âäúi våïi chäút làõp gheïp tæû do, piston bàòng håüp kim nheû . 2.1.4.Tênh kiãøm nghiãûm bãön chäút piston : Trong quaï trçnh laìm viãûc chäút piston chëu læûc khê thãø vaì læûc quaïn tênh ráút låïn, caïc læûc naìy thay âäøi theo chu kyì vaì coï tênh va âáûp maûnh. Chäút piston laìm viãûc trong traûng thaïi chëu uäún, chëu càõt, chëu va âáûp vaì biãún daûng. Så âäö chëu læûc cuía chäút piston nhæ hçnh veî. * Caïc thäng säú - Chiãöu daìi chäút pittäng : - Âæåìng kênh ngoaìi chäút : - Âæåìng kênh trong chäút : - Chiãöu daìi âoaûn làõp våïi âáöu nhoí thanh truyãön - Chiãöu daìi laìm viãûc cuía bãû chäút : l1 = 26 (mm). * Tênh æïng suáút uäún: Ta coi piston nhæ mäüt dáöm âàût tæû do trãn hai gäúi tæûa. Khi chëu læûc khê thãø cæûc âaûi ta coi læûc Pz/2 taïc duûng åí âiãøm caïnh âáöu muït chäút piston mäüt khoaíng bàòng 2/3l1. ÆÏng suáút uäún chäút xaïc âënh theo cäng thæïc sau : . Våïi ; . Þ . - ÆÏng suáút uäún cho pheïp : Våïi váût liãûu chãú taûo piston laì theïp caïcbon . - Chäút piston laìm viãûc trong traûng thaïi chëu uäún ,chëu càõt,chëu va âáûpvaì biãún daûng traûng thaïi chëu læûc cuía chäút theo så âäö. Khi chëu læûc khê thãø chäút bë uäún låïn nháút åí tiãút diãûn giæîa chäút. Mämen chäút coï thãø xaïc âënh theo cäng thæïc: - Mäâun chäúng chäúng uäún cuía tiãút diãûn chäút piston: Trong âoï : l:Khoaíng caïch giæîa hai gäúi âåî ; l = 48 (mm). :Chiãöu daìi âáöu nhoí thanh truyãön ; . Váûy : Æïng suáút uäún cho pheïp : * ÆÏng suáút càõt : Chäút piston chëu càõt åí tiãút diãn II-II. Xaïc âënh theo cäng thæïc : Trong âoï : tiãút diãûn ngang cuía chäút. Þ ÆÏng suáút càõt cho pheïp . * AÏp suáút tiãúp xuïc trãn âáöu nhoí thanh truyãön : Muûc âêch kiãøm tra âiãöu kiãûn bäi trån chäút pittäng - Våïi chäút piston làõp tæû do aïp suáút cho pheïp : * ÆÏng suáút biãún daûng : - Âäü biãún daûng trãn tiãút diãûn ngang tênh theo cäng thæïc sau : Våïi k : hãû säú hiãûu âênh ; E : mäâun âaìn häöi E = 2.105 (MN/m2). - Âäü biãún daûng tæång âäúi: - Do sæû biãún daûng thaình hçnh ovan nãn trong tiãút diãûn cuía chäút pittäng saín sinh æïng suáút biãún daûng. Trãn caïc âiãøm ,2,3,4 coï æïng suáút låïn nháút . - 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: - ÆÏng suáút biãún daûng cæûc âaûi cho pheïp : 2.1.5.Tênh toaïn xeïcmàng: - Xeïcmàng laìm viãûc trong âiãöu kiãn xáúu, chëu nhiãût âäü cao aïp suáút va âáûp låïn, ma saït maìi moìn nhiãöu vaì chëu àn moìn hoaï hoüc cuía khê chaïy vaì dáöu nhåìn. Xeïc màng khê coï nhiãûm vuû bao kên buäöng chaïy ngàn khäng cho khê chaïy tæì buäöng chaïy loüt xuäúng caïcte, khê chaïy coï thãø loüt xuäúng caïcte qua ba âæåìng : qua khe håí giæîa màût xylanh vaì màût cäng taïc (màût læng xeïcmàng) ; qua khe håí giæîa xeïcmàng vaì raính xeïcmàng ; qua khe håí pháön miãûng xeïcmàng. Xeïcmàng dáöu ngàn khäng cho dáöu nhåìn chaûy lãn buäöng chaïy, gaût dáöu baïm trãn vaïch xylanh tråí vãö caïcte, ngoaìi ra noï coìn phán bäú âãöu trãn vach xylanh mäüt låïp dáöu moíng. - Ta tênh toaïn kiãøm nghiãm theo xeïcmàng khäng âàóng aïp : Caïc hãû säú + Hãû säú làõp gheïp (làõp bàòng phiãún âãûm) + Hãû säú quan hãû våïi mämen uäún cæûc âaûi + Hãû säú + ÆÏng suáút uäún cho pheïp + Mäâun âaìn häöi cuía gang + Hãû säú phuû thuäüc âæåìng cong phán bäú aïp suáút + Choün tyí säú D/t, choün : + Hãû säú gia cäng (gia cäng hai láön ) + Hãû säú gia cäng + Mämen âaìn häöi cuía gang + Chiãöu daìy xeïc-màng + Âäü måí miãûng cuía xeïc-màng åí traûng thaïi tæû do A : - ÆÏng suáút cäng taïc : - ÆÏng suáút làõp gheïp: - ÆÏng suáút gia cäng : h : hãû säú gia cäng ; h = 1,25 ¸ 1,3 Þ - Aïp suáút bçnh quán trãn màût xeïcmàng : - Aïp suáút phán bäú trãn xeïc-màng: -hãû säú phán bäú aïp suáút, xaïc âënh theo goïc 0 30 60 90 120 150 180 1,051 1,047 1,137 0,896 0,456 0,670 2,861 0,168 0,167 0,182 0,143 0,073 0,1072 0,458 ÆÏng suáút cho pheïp : 2.2.Nhoïm thanh truyãön : 2.2.1.Phán têch âàûc âiãøm kãút cáúu thanh truyãön âäüng cå CMD 14 : - Trong quaï trçnh laìm viãûc cuía âäüng cå nhoïm thanh truyãön coï nhiãûm vuû truyãön læûc taïc duûng lãn 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. - Âáöu nhoí thanh truyãön bë biãún daûng dæåïi taïc duûng cuía læûc quaï tênh, âáöu to thanh truyãön chëu taïc duûng cuía læûc quaïn tinh 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 noï dæåïi taïc duûng cuía læûc quaïn tênh. Khi âäüng cå laìm viãûc thç caïc læûc khê thãø vaì læûc quaïn thay âäøi theo chu kyì caí vãö trë säú vaì hæåïng, taíi troüng taïc duûng lãn thanh truyãön laì taíi troüng thay âäøi vaì coï tênh cháút va âáûp. - Thanh truyãön âäüng cå CMD 14 âæåüc chãú taûo bàòng theïp täút, coï tiãút diãûn chæî I. Trãn âáöu nhoí thanh truyãön âæåüc khoeït läù hæïng dáöu bäi trån chäút piston vaì âæåüc làõp baûc loït bàòng âäöng coï âäü däi, bãn trong baûc coï raính läù âãø dáøn dáöu âãún chäút piston. Âáöu to thanh truyãön 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 âæång tám truûc thán thanh truyãön. Buläng thanh truyãön laì loaûi buläng chè chëu læûc keïo,coï màût gia cäng âaût âäü chênh xaïc cao âãø âënh vë. Baûc loït âáöu to tranh truyãön chia thaình hai pháön vaì âæåüc traïng mäüt låïp håüp kim cæïng chëu maìi moìn. 2.2.2.Tênh toaïn kiãøm nghiãûm bãön nhoïm thanh truyãön : 2.2.2.1.Caïc thäng säú cå baín : -Âæåìng kênh ngoaìi âáöu nhoí -Âæåìng kênh trong âáöu nhoí -Âæåìng kênh trong cuía baûc -Chiãöu daìy âáöu nhoí -Chiãöu räüng thán tæì chäù chuyãøn tiãúp qua âáöu nhoí -Baïn kênh goïc læåün giæîa âáöu nhoí vaì thán : -Mäâun âaìn häöi theïp . -Mäâun âaìn häöi âäöng . -Hãû säú giaín nåí daìi cuía theïp -Hãû säú giaín nåí daìi cuía âäöng -Hãû säú poaïtxäng -Âäü däi làõp gheïp baûc vaìo âáöu nhoí : . -Chiãöu daìi thanh truyãön (tám âãún tám) : . -Âæåìng kênh trong âáöu to thanh truyãön : . -Khoaíng caïch giæîa hai tám buläng thanh truyãön : . -Goïc læåün giæîa thán thanh truyãön vaì âáöu to : . -Kêch thæåïc thán thanh truyãön taûi tiãút diãûn trung bçnh :. -Bãö räüng cuía âáöu nhoí thanh truyãön lâ : 2.2.2.2.Kiãøm nghiãûm bãön âáöu nhoí thanh truyãön : Khi âäüng cå laìm viãûc, âáöu nhoí thanh truyãön chëu caïc læûc sau : Læûc quaïn tênh cuía nhoïm pittäng ; Læûc khê thãø ; Læûc do biãún daûng gáy ra. Ngoaìi ra khi làõp gheïp baûc loït, âáöu nhoí thanh truyãön coìn chëu thãm æïng suáút phuû do làõp gheïp baûc loït coï âäü däi gáy ra. Caïc læûc trãn sinh ra æïng suáút uäún, keïo, neïn trãn âáöu nhoí. Ta coï : d2/d1 = 60/48 = 1,25 < 1,5. Nãn ta duìng phæång phaïp tênh sæïc bãön cuía âáöu nhoí thanh truyãön moíng. * Tênh sæïc bãön âáöu nhoí thanh truyãön khi chëu keïo : Læûc keïo âáöu nhoí laì læûc quaïn tênh Pj. Giaïo sæ Kinaxäútvily âaî nãu caïc giaí thuyãút sau : + Læûc quaïn tênh phán bäú âãöu theo hæåïng kênh trãn âæåìng kênh trung bçnh cuía âáöu nhoí thanh truyãön. (MN/m2) ; våïi r: baïn kênh trung bçnh âáöu nhoí thanh truyãön. . + Coi âáöu nhoí laì mäüt dáöm cong phàóng , ngaìm mäüt âáöu åí tiãút diãûn C-C æïng goïc våïi goïc g âæåüc xaïc âënh theo cäng thæïc sau : Våïi : r2 : baïn kênh ngoaìi âáöu nhoí ; H : chiãöu räüng thán chäù chuyãøn tiãúp qua âáöu nhoí ; Þ + Khi làõp baûc loït vaìo âáöu nhoí, baûc vaì âáöu nhoí âãöu biãún daûng. Mämen uäún vaì læûc keïoåí tiãút diãûn báút kyì trãn cung AA-BB (gx £ 900) coï thãø xaïc âënh theo cäng thæïc sau : Taûi tiãút diãûn báút kyì trãn cung BB-CC (gx ³ 900) thç : Så âäö tênh toaïn nhæ hçnh veî sau : - Mämen uäún vaì læûc phaïp tuyãún sinh ra khi càõt boí mäüt næîa âáöu nhoí thanh truyãön taûi tiãút diãûn A-A . Coi âáöu nhoí thanh truyãön nhæ mäüt dáöm cong ngaìm mäüt âáöu åí tiãút diãûn C-C thç : + . + . - Mämen uäún vaì læûc keïo taûi tiãút diãûn ngaìm C-C (tiãút diãûn nguy hiãøm nháút ) : + . . Þ . + . Þ - Do giaí thiãút baûc loït vaì âáöu nhoí âãöu bë biãún daûng khi làõp gheïp våïi nhau,khi eïp baûc loït vaìo âáöu nhoí thç baûc loït chëu æïng suáút neïn dæ, coìn âáöu nhoí chëu æïng suáút keïo dæ nãn khi laìm viãûc âáöu nhoí thanh truyãön khäng chëu toaìn bäü læûc keïo do gáy ra maì chè chëu mäüt pháön cuía læûc âàûc træng bàòng hãû säú c, hãû säú c phuû thuäüc vaìo âäü cæïng cuía caïc chi tiãút làõp gheïp. mäâun âaìn häöi cuía váût liãûu chãú taûo thanh truyãön vaì baûc loït. - diãûn têch tiãút diãûn doüc cuía âáöu nhoí thanh truyãön vaì baûc loït. Þ . - Læûc keïo thæûc tãú taïc duûng lãn âáöu nhoí thanh truyãön : 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 nghaìm C-C : ÆÏng suáút täøng cäüng trãn màûc ngoaìi : . ÆÏng suáút täøng cäüng trãn màût trong : * Tênh sæïc bãön âáöu nhoí thanh truyãön khi chëu neïn : Læûc neïn taïc duûng lãn âáöu nhoí thanh truyãön laì håüp læûc cuía læûc khê thãø vaì læûc quaïn tênh. Trong âoï : . . . Theo Kinaxäútvily læûc phán bäú trãn næîa dæåïi cuía âáöu nhoí theo âæåìng cosin. - Giaï trë MA, NA âæåüc xaïc âënh theo âäö thë : + Mämen + Læûc phaïp tuyãún . - Tênh mämen uäún vaì læûc phaïp tuyãún trãn cung AB (gx £ 900 ) : - Tênh mämen uäún vaì læûc phaïp tuyãún trãn cung BC (gx ³ 900 ) : ÅÍ âáy giaï trë cuía g tênh theo radian : - Tiãút diãûn nghaìm C-C laì tiãút diãûn nguy hiãøm nháút (gx = g), mämen uäún vaì læûc phaïp tuyãún taûi tiãút diãûn naìy : + . Þ + . - Do âoï taûi tiãút diãûn nguy hiãøm, æïng suáút màût ngoaìi bàòng : - ÆÏng suáút trãn màût trong : * Tênh æïng suáút biãún daûng cuía âáöu nhoí thanh truyãön : ÆÏng suáút biãún daûng sinh ra do baûc loït làõp gheïp coï âäü däi våïi âáöu nhoí thanh truyãön vaì do váût liãûu thanh truyãön vaì baûc loït khaïc nhau do âoï mæïc âäü giaîn nåí khaïc nhau khi chëu nhiãût gáy ra æïng suáút biãún daûng. - Âäü giaín nåí khi âáöu nhoí thanh truyãön chëu nhiãût : Trong âoï : t -nhiãût âäü laìm viãûc cuía baûc loït vaì âáöu nhoí thanh truyãön. t= 110 0C Þ - Aïp suáút trãn màût làõp gheïp : - ÆÏng suáút biãún daûng cuía âáöu nhoí thanh truyãön tênh theo cäng thæïc Lame : + ÆÏng suáút trãn màût ngoaìi : + ÆÏng suáút trãn màût trong : * Hãû säú an toaìn cuía âáöu nhoí : - ÆÏng suáút cæûc âaûi vaì cæûc tiãøu cuía chu trçnh : - Biãn âäü æïng suáút : - ÆÏng suáút trung bçnh : - Hãû säú an toaìn : * Âäü biãún daûng cuía âáöu nhoí thanh truyãön : - Âäü biãún daûng theo hæåïng hênh cuía âáöu nhoí thanh truyãön -âæåìng kênh trung bçnh cuía âáöu nhoí. J -mämen quaïn tênh tiãút diãûn doüc âáöu nhoí thanh truyãön. . Váûy 2.2.2.3.Tênh kiãøm nghiãûm bãön thán thanh truyãön : Traûng thaïi chëu læûc cuía thán thanh truyãön : - Chëu neïn vaì uäún doüc do håüp læûc cuía læûc khê thã vaì læûc quaïn tênh cuía khäúi læåüng chuyãøn âäüng tënh tiãún . - Chëu læûc keïo do taïc duûng cuía læûc chuyãøn âäüng tënh tiãún. - Chëu uäún ngang .Do taïc duûng cuía læûc quaïn tênh chuyãøn âi làõc cuía thanh truyãön. - Læûc taïc duûng lãn thán thanh truyãön chëu neïn vaì uäún. * Tênh æïng suáút neïn taûi tiãút diãûn nhoí nháút : Trong âoï : -Diãûn têch tiãút diãûn nhoí nháút cuía thán thanh truyãön. * ÆÏng suáút neïn vaì uäún doüc taûi tiãút diãûn trung bçnh : Tênh theo cäng thæïc : Våïi Trong âoï : l = 280 mm -chiãöu daìi thanh truyãön. -chiãöu daìi thán thanh truyãön. -diãûn têch tiãút diãn trung bçnh cuía thán thanh truyãön. C = (0,0002 ¸ 0,0005). Hãû säú trong khoaíng : . -baïn kênh quaïn tênh cuía tiãút diãûn âäúi våïi truûc x-x vaì y-y. Ta coï : ; Trong âoï : . . Þ . . Suy ra : Váûy : ÆÏng suáút cho pheïp cuía thán thanh truyãön : . 2.2.2.4.Tênh 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 thanh truyãön. - Læûc taïc duûng lãn âáöu to : Trong âoï : :khäúi læåüng nàõp âáöu to thanh truyãön. :khäúi læåüng caïc chi tiãút chuyãøn âäüng tënh tiãún :khäúi læåüng thanh truyãön qui dáøn vãö âáöu to. Tênh trãn âån vë diãûn têch âènh piston : . . . Þ . . - Diãûn têch tiãút diãn cuía nàõp âáöu to taûi tiãút diãn tênh toaïn A-A : - Diãûn têch tiãút diãn cuía baûc loït taûi tiãút diãn tênh toaïn A-A : - Mämen quaïn tênh tiãút diãûn nàõp âáöu to thanh truyãön : - Mämen quaïn tênh tiãút diãûn baûc loït thanh truyãön : . - Mämen chäúng uäún taûi tiãút diãûn tênh toaïn : . - ÆÏng suáút låïn nháút taïc duûng lãn âáöu to : Ngoaìi ra âãø âaím baío âiãöu kiãûn laìm viãûc cuía mäúi gheïp vaì âãø hçnh thaình maìng dáöu bäi trån trong mäúi gheïp , räöi tra âäü biãún daûng hæåïng kênh cuía âáöu to thanh truyãön . 2.2.2.5 Tênh buläng thanh truyãön : -Säú buläng -Âæåìng kênh buläng -Âæåìng kênh trung bçnh -Âæåìng kênh chán ren -Hãû säú ma saït -Hãû säú - Læûc taïc duûng lãn buläng thanh truyãön : . - Læûc xiãút buläng trong quaï trênh laìm viãûc : - Håüp læûc taïc duûng lãn buläng - ÆÏng suáút keïo buläng trong quaï trçnh laìm viãûc : - Mämen xoàõn buläng : - ÆÏng suáút xoàõn : - ÆÏng suáút täøng : TAÌI LIÃÛU THAM KHAÍO 1.Âäüng cå âäút trong _ Nguyãùn Táút Tiãún 2.Tênh toaïn -kãút cáúu âäüng cå âäút trong _ Nguyãùn Táún quäúc 3.Tênh toaïn - kãút cáúu âäüng cå âäút trong (Táûp I, II, III) -Häö Táút Chuáøn. -Nguyãùn Âæïc Phuï. -Tráön Vàn Tãú. -Nguyãùn Táút Tiãún.