1 TÊNH CÄNG TRỈÅÜT RIÃNG V KÊCH THỈÅÏC ÂÉA ẸP 1.1 TÊNH CÄNG TRỈÅÜT SINH RA TRONG QUẠ TRÇNH ÂỌN G LY HÅÜP : H.4.1 Mä hçnh âäün g cå - truưn lỉûc v âäư thë täúc âäü gọc Khi âọn g ly håüp cọ hiãûn tỉåün g trỉåüt åí thåìi gian âáưu cho âãún no âéa ch âäün g v âéa bë âäün g quay mäüt hãû thäún g âäün g hc liãưn Khi cạc âéa bë trỉåüt s sinh cäng masạt lm nung nọn g cạc chi tiãút ca ly håüp lãn quạ nhiãût âäü lm viãûc bçnh thỉåìn g, lm hao mn cạc táúm masạt v nguy hiãøm nháút l cạc l xo ẹp bë ram åí nhiãût âäü váûy , máút kh nàng ẹp Vç thãú viãûc xạc âënh cäng masạt thåìi gian âọn g ly håüp l mäüt âiãưu cáưn thiãút Trong quạ trçnh gi säú ätä tu theo sỉû âäøi säú tỉì tháúp lãn cao hồûc tỉì cao xún g tháúp m quạ trçnh gi cọ thãø tiãún hn h khạc Khi âäøi tỉì säú tháúp lãn säú cao, täúc âäü gọc ca trủc khuu âäün g cå âọn g ly håüp cao hån täúc âäü gọc ca trủc så cáúp häüp säú, vç váûy mämen quay ca âäün g cå M e khäng nãn låïn âãø trạn h tàng cäng trỉåüt Khi âäøi tỉì säú cao xún g säú tháúp täúc âäü gọc ca trủc khuu âäün g cå cọ thãø tháúp hån täúc âäü gọc trủc så cáúp trỉåìn g håüp ny âọn g ly håüp cáưn phi cọ mämen M e no âọ ca âäün g cå âãø lm âäưn g âãưu cạc täúc âäü gọc nọi trãn Nhỉng åí hai trỉåìn g håüp nọi trãn tu theo k thût ca ngỉåìi lại täúc âäü gọc ca trủc khuu v trủc så cáúp ca häüp säú cọ thãø âäưn g âãưu , nghéa l ω e ≅ i h ω a âäün g cå âọ cäng trỉåüt s gim âãún täúi thiãøu Khi ätä bàõt âáưu chuøn âäün g, sỉû âäưn g âãưu nọi trãn khäng thãø thỉûc hiãûn âỉåüc , vç ω e > v ω a = trỉåìn g håüp ny cäng trỉåüt s cỉûc âải Ta s cäng trỉåüt trỉåìn g håüp ny Diãùn biãún quạ trçnh âọn g ly håüp håüp gäưm giai âoản : Giai âoản âáưu våïi thåìi gian t : lục ny mämen quay ca ly håüp håüp tàng tỉì giạ trë âãún giạ trë M a , thåìi âiãøm ny ätä bàõt âáưu khåíi âäün g tải chäø Giai âoản tiãúp theo våïi thåìi gian t : l giai âoản mämen quay ca ly håüp M l bàõt âáưu tàng lãn âãún khäng cn sỉû trỉåüt xy (tỉïc l lục ωe = ωa ) 1.1.1 Tênh mämen quạn ca bạn h â v ca cạc chi tiãút ca ätä quy dáùn vãư trủc ly håüp J a : Tỉì cäng thỉïc quan hãû váûn täúc tënh tiãún ätä v váûn täúc gọc ca bạn h xe sau:  ωa   rbx [m/s] i i  h1  v = ω bx r bx =  Trong âọ: ω bx : váûn täúc gọc ca bạn h xe, [rad/s] v: váûn täúc chuøn âäün g tënh tiãún ca xe, [m/s] ωa : váûn täúc gọc tải trủc ca ly håüp , [rad/s] Ta suy cäng thỉïc váûn täúc gọc tải trủc ly håüp : v ( i h1i ) [rad/s] rbx ωa = Âäün g nàng ca khäúi lỉåün g chuøn âäün g quay : W Â = J a ωa [J] Âäün g nàng chuøn âäün g tënh tiãún ca xe: W T= Ga v2 [J] g Khi xe chuøn âäün g thç: W T =W Â Hay: Ja ωa G v2 [J] = a g Suy cäng thỉïc mämen quạn ca bạn h â v cạc chi tiãút ca âäün g cå quy dáùn vãư trủc ly håüp : G ( r ω ) J a = a bx2 a [N.m.s ] g ω a ( i h io ) Theo [1] Ga rbx2 = g ( ih i0 ) (4.1) Trong âọ : J a : mämen quạn ca bạn h â v ca cạc chi tiãút âäün g cå qui dáùn vãư trủc ly håüp G a = trn g lỉåün g ton bäü ca ätä, [N] i : tè säú truưn lỉûc chênh, i = 5,3 (theo bn g 1.1) i h1 : tè säú truưn tay säú mäüt , i h1 = 6,6 (theo bn g 1.1) 1.1) r bx : bạn kênh ca bạn h xe, r bx =0,5 [m] (theo bn g g: gia täúc trn g trỉåìn g, láúy g=9.81[m/s ] Thay säú ta cọ:  12.000.9.81  (0,5) Ja =  = 2,452[ N m.s ]  9.81   ( 6,6.5,3) Váûy J a =2,452 [N.m.s ] 1.1.2 Mämen cn chuøn âäün g qui dáùn vãư trủc ly håüp M a : M a = [G a ψ + KFv ] rbx [N.m] i h i η tl Theo [1] (4.2) Trong âọ: G a : Trn g lỉåün g ton bäü ca xe, [N] K: hãû säú cn khê âäün g, [N.s /m ] F: diãûn têch cn chênh diãûn ca xe, [m ] η tl : hiãûu sút truưn lỉûc , η tl = 0,89 Theo [2] ψ : hãû säú cn täøn g cäün g ca âỉåìn g Ta xẹt xe bàõt âáưu chøn âäün g trãn âỉåìn g nàòm ngang ( v ≈ , α = ), hãû säú cn täøn g cäün g ca màût âỉåìn g chênh bàòn g hãû säú cn Theo [2], chn ψ = 0,02 Thay säú ta cọ: M a = (12000.9,81.0,02) 0,5 =37,813 [N.m] 5,3.6,6.0,89 Váûy M a =37,813 [N.m] 1.1.3 Tênh cäng trỉåüt L: Theo phán têch åí trãn thi cäng trỉåüt ca ly håüp L âỉåüc xạc âënh theo hai thn h pháưn : L : cäng trỉåüt åí giai âoản âáưu , khon g thåìi gian l t Cäng ny s tiãu tạn cho sỉû trỉåüt v nung nọn g ly håüp ωm − ωa t1 L1 = Ma [J] Theo [1] L : cäng trỉåüt åí giai âoản thỉï hai, khon g thåìi gian l t Cäng ny dn g âãø tàng täúc v thàõn g sỉïc cn ca xe L2 = J a (ω m − ωa ) + M a (ω m − ωa ) t [J] Theo [1] Váûy , cäng trỉåüt ton bäü ca ly håüp s l: L = L1 + L2 t  M a (ω m − ω a ) + t  + J a (ω m − ω a ) 2  = Theo [1] (4.3) Thåìi gian t , t âỉåüc xạc âënh sau: Theo hçnh v 4.1 ta cọ : Tagα = Tagα = Tagα = Ma t1 (4.4) M e max K β − M a ta M e max K β t1 + t t1 + t = t (4.5) (4.6) (4.7) Våïi t =1.6-2.5 theo [1] Ta chn t =1,65 [s] Ta cọ : M ms ( ) = M a + M j = M a + J a ⇒ M a t dϖ = M a + Ja t1 dt dϖ dt ⇒  M a.t M a  .dt dϖ =  −  J a t1 J a  ϖm ⇒ t1 + t ∫ϖ dϖ = ∫ t1 a ⇒ t +t M a t Ma dt − ∫ dt J a t1 Ja t1 M a  t 02 t12  M a  −  − ( t − t1 ) ϖ e −ϖ m = J a t1  2  J a Vç ϖ m = M a  t 02 t12  M a  − − ⇒ ϖe = ( t − t1 ) J a t1  2  J a ⇒ M a t12 − 2.( M a t + ϖ e J a ).t1 + M a t 02 = ωe = 2.π n 2.3,14.1500 = = 157,08 [rad/s] 60 60 Thay säú vo ta âỉåüc : 37,813.t12 − 2.( 37,813.1,65 + 157,08.2,452.t1 ) + 37,813.1,65 = Gii phỉång trçnh ta âỉåüc : t1 = 0,116[ s ] t = t -t = 1,65 - 0,116 =1, 534 [s] Thay säú ta cọ:  0,116  L = 37,813.(157,08 − 0). + 1,534  + 2,452.(157,08 − 0) = 36669,7 [J]   Váûy cäng trỉåüt ton bäü l: L = 36669,7 [J] 1.2 TÊNH CÄNG TRỈÅÜT RIÃNG l O : Cäng trỉåüt nọi chung khäng cho ta xẹt âoạn vãư âiãưu kiãûn lm viãûc ca ly håüp Mún xẹt âiãưu kiãûn lm viãûc nàûn g nhc ca ly håüp , ta cáưn phi cäng trỉåüt riãng Cäng trỉåüt riãng l cäng trỉåüt trãn âån vë diãûn têch bãư màût cạc táúm masạt , âàûc trỉng cho sỉû hao mn táúm masạt lo = L [ J / m ] (theo TT-TK ätä trang 53) (4.4) Fms p Trong âọ: l cäng trỉåüt riãng, [J/m ] : L: cäng trỉåüt chung, [J] F ms - diãûn têch bãư màût masạt , theo toạn pháưn trỉåïc ta cọ Fms = 80424,8.10 −6 [m ] p- säú lỉåün g âäi bãư màût masạt , p=2 Váûy thay säú vo ta cọ: lo = [kJ/m ] 36669,7 = 455950,5 [J/m ] 86255,6.10 −6.2 =455,95 Theo[1] Âäúi våïi ätä váûn ti ti trn g trãn 50kN, cäng trỉåüt riãng âỉåüc xạc âënh khon g l o =400÷600[kJ/m ] Nhỉ váûy kãút qu toạn ca ta l håüp l 1.3 TÊNH NHIÃÛT CA ÂÉA ẸP Sỉû hao mn cạc âéa masạt ca ätä mạy kẹo chëu n h hỉåín g låïn båíi sỉû nung nọn g cạc chi tiãút Vç cạc âéa masạt cọ âäü âáùn nhiãût ráút kẹm cho nãn cọ thãø coi táút c nhiãût phạt sinh ly håüp s truưn cho cạc chi tiãút tiãúp xục trỉûc tiãúp våïi cạc âéa masạt củ thãø l cạc âéa ẹp Thåìi gian trỉåüt thỉåìn g khäng låïn cho nãn sỉû nhiãût mäi trỉåìn g thåìi gian áúy cn g khäng âạn g kãø Båíi thãú cạc chi tiãút tiãúp thu nhiãût thåìi gian ly håüp bë trỉåüt phi cọ khäúi lỉåün g låïn âãø âm bo tiãúp thu âỉåüc lỉåün g nhiãût phạt sinh ly håüp bë trỉåüt m nhiãût âäü ca chi tiãút áúy s khäng tàng lãn nhiãưu âãøï khäng lm n h hỉåín g nhiãưu âãún sỉû lm viãûc ca âéa masạt (củ thãø khäng lm n h hỉåín g âãún hãû säú masạt µ v khäng gáy nãn sỉû chạy củc bäü cạc táúm masạt ) Do bạn h â cọ kêch thỉåïc låïn nãn kh nàng ti nhiãût täút nãn khäng cáưn m ta chè cho âéa ẹp Vç trãn âéa ẹp cn bäú trê cạc l xo ẹp , nãúu nhiãût âäü âéa ẹp tàng lãn quạ mỉïc cho phẹp thç s lm thay âäøi âäü cỉïn g ca l xo ẹp Cäng trỉåüt låïn nháút sinh xe khåíi hn h, cho nãn ta toạn ly håüp håüp theo âiãưu kiãûn ca xe lục khåíi hn h âãø âm bo sỉû lm viãûc äøn âënh ca ly håüp Nhiãût âäü tàng lãn ca âéa ẹp tiãúp xục trỉûc tiãúp våïi âéa masạt thåìi gian ly håüp bë trỉåüt âỉåüc xạc âënh theo cäng thỉïc : ∆T = νL [ o C] (theo [1] trang 55) c.m d Trong âọ: ∆T: nhiãût âäü tàng lãn ca âéa ẹp , [ C] ν: hãû säú xạc âënh pháưn cäng trỉåüt dn g âãø nung nọn g âéa ẹp ν = 0,5 âäúi våïi âéa ẹp ca ly håüp âéa c ≈ 500(J/kg.âäü) : nhiãût dung riãng ca âéa ẹp (thẹp ) Theo[1] m â : khäúi lỉåün g ca âéa ẹp , [kg]  Kg  ρ = 7800  m  Theo cäng thỉïc trãn thç cäng trỉåüt chung ca ly håüp cn g låïn thç nhiãût âäü sinh trãn âéa ẹp cn g låïn Do âọ, ta cáưn kiãøm tra chãú âäü nhiãût ca âéa ẹp cäng trỉåüt låïn nháút (ỉïn g våïi lục xe khåíi âäün g tải chäø) Khi âọ nhiãût âäü tàng lãn ca âéa ẹp ∆T ≤ 10 o C Suy ra: δd ≥ ν L 10.C.π ( R22 − R12 ).ρ Thay cạc giạ trë vo ta âỉåüc : δd ≥ Ta chn δ d = 0.02[ m] 0,5.36669,7 = 0.00585[ m] 10.500.3,14 0,2 − 0,12 7800 ( )