Đồ án tốt nghiệp Trờng Đaị học Bách Khoa - Hà Nội Lời nói đầu Ngy ngnh động đốt chiếm vị trí vô quan trọng v khẳng định đợc u Đó l thiết bị động lực chủ yếu đợc sử dụng réng r·i mäi lÜnh vùc nh− giao th«ng vËn tải, nông nghiệp, công nghiệp Động đốt sử dụng đợc điều kiện khí hậu khác nhau, nh vùng nhiệt đới nóng ẩm, vùng Cực Bắc Tổng công suất động đốt chiếm khoảng 95% công suất thiết bị Kỹ thuật sử dụng v thiết kế, chế tạo động đốt đ phát triển nớc ta trớc Cách mạng Tháng Tám sở vật chất ngnh chế tạo khí hầu nh gì, ngnh động đốt hầu nh bó hẹp phạm vi sửa chữa, thay v sử dụng bảo dỡng, khắp nớc ta Nh máy no có khả sản xuất phụ tùng động Nhng sau 20 năm từ ngy Cách mạng Tháng Tám thnh công đến ngnh động đốt nớc ta đà phát triển, Nh máy sửa chữa ô tô, máy kéo nớc ta đà chế tạo đợc phụ tùng thay nh Nh máy khí Trần Hng Đạo đà sản xuất hng loạt động Diezel 2-20; 4-40 v đặc biệt l năm 1962 kết hợp với Trờng Đại Học Bách Khoa Hμ Néi cïng víi c¸c XÝ nghiƯp kh¸c Nhμ m¸y Cơ khí Trần Hug Đạo đà chế tạo thnh công chiÕc m¸y kÐo “Th¸ng T¸m” HiƯn cã rÊt nhiỊu Nh máy khí chế tạo phụ tùng động đốt trong, phụ tùng ôtô máy kéo nh Nh máy Chế tạo phụ tùng ôtô số 1, Nh máy chế tạo động Diezel Sông Công - Thái Nguyên Mặt khác nớc ta nhập v sử dụng nhiều động đốt trong, ôtô, máy kéo nớc ngoi Điều đòi hỏi ngời cán kỹ thuật phải biết kết hợp khoa học tiên tiến để giải vấn đề xảy thực tế sản xuất Động M3 - 240 đợc chế tạo Liên Xô v đợc lắp xe Benlaz nhập vo nớc ta từ lâu Động có 12 xilanh dùng nhiên liƯu lμ Diezel víi c«ng st lμ 360 m· lùc, cã hƯ thèng lμm m¸t b»ng n−íc c−ìng bøc mét vòng tuần hon kín Để đáp ứng đợc yêu cầu m động M3-240 đợc thiết kế lắp xe ôtô vận tải cỡ lớn phục vụ mỏ với hệ thống lm mát nớc cỡng vòng tuần hon kín l thích ứng v hợp lý cho động Trong để tìm hiểu hệ thống lμm m¸t vμ tÝnh to¸n xem c¸c chi tiÕt hệ thống lm SV: Hoàng Tiến Hiệp 30 http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Trờng Đaị học Bách Khoa - Hà Nội mát lm việc có khả ổn định, tuổi thọ chi tiết động có cao không Xuất phát từ thực tế em đợc giao đề ti Tìm hiểu nguyên lý lm việc hệ thống bôi trơn, cân nhiệt, tính toán kiểm nghiệm chi tiết hệ thống bôi trơn động M3-240 Đề ti bao gồm nội dung sau: Phần I: Giới thiệu chung đặc tính kỹ thuật xe Benlaz 540 v động M3-240 Phần II: Tính toán chu trình công tác động M3-240 Phần III: Cấu tạo v nguyên lý lm việc hệ thống v phận bôi trơn động Phần IV: Tính toán kiểm nghiệm hệ thống bôi trơn ổ trục bơm dầu, lọc dầu thấm, lọc ly tâm, két mát dầu Phần V: Quy trình v thông số kỹ thuật sửa chữa hệ thống bôi trơn đại tu ô tô Phần VI: Thiết kế thiết bị kiểm tra bầu lọc dầu sau sửa chữa Với giúp đỡ bảo tận tình PGS.TS Phạm Minh Tuấn đà dẫn dắt em bớc trình tính toán v giúp đỡ nhiệt tình Thầy, Cô Bộ môn Động đốt bạn đồng nghiệp để em hon thnh tốt nhiệm vụ đợc giao Vì thời gian có hạn, trình độ hạn chế v lần em đợc giao nhiệm vụ lớn ny không tránh khỏi thiếu sót, em mong Thầy, Cô ton thể bạn đồng nghiệp bảo v đóng góp chân thnh để em có kiến thức vững phục vụ công tác sau ny Một lần em xin chân thnh cảm ơn PGS.TS Phạm Minh Tuấn Thầy, Cô giáo môn đà tận tình bảo để em hon thnh tốt đồ án Cẩm Phả, ngy tháng 06 năm 2009 Sinh viên thực hiƯn Hoµng TiÕn HiƯp SV: Hoµng TiÕn HiƯp 31 http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Trờng Đaị học Bách Khoa - Hà Nội Phần tính toán nhiệt động học v động lực học động A Các thông số kỹ thuật động 240: Động 240 l động Diezel kỳ không tăng áp Công suất động cơ: Ne = 360 mà lực = 264,78 (kW) Sè vßng quay trơc khủu: n = 2100 (vòng/ph) Đờng kính xilanh: D = 130 (mm) Hμnh tr×nh piston: S = 140 (mm) Sè l−ỵng xilanh: i = 12 Tû sè nÐn: ε = 16,5 Thø tù lμm viƯc c¸c xilanh: 1-12-5-8-3-10-6-7-2-11-4-9 St tiªu hao nhiªn liƯu: ge = 175 (g/ml.h) 10 Gãc phun sím: θ = 220 11 Gãc më sớm xu páp nạp: = 200 12 Góc đóng muộn xu páp nạp: = 560 13 Góc mở sớm xu páp thải: = 560 14 Góc đóng muộn xu páp thải: = 200 15 Chiều di trun: l = 280 (mm) 16 Khèi l−ỵng nhãm piston: mpt = 2,780 (kg) 17 Khèi l−ỵng nhãm trun: Mtt = 4,520 (kg) SV: Hoµng TiÕn HiƯp 32 http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Trờng Đaị học Bách Khoa - Hà Nội B Tính toán nhiệt động học v động lực học Chơng I: Tính toán nhiệt I Các thông số cần chọn: Xác định vận tốc trợt piston: Cm = S n 30 Trong đó: S: hnh trình piston; S = 140 mm = 0,14 m n: sè vßng quay trơc khủu; n = 2100 vßng/ph VËy C m = S n 0,14.2100 = = 9,8 (m / s) 30 30 Víi Cm = 9,8 m/s ≥ 6,5 m/s Động 240 l động cao tốc áp suất môi trờng p0: L áp suất khí trớc nạp vo động cơ, p0 thay đổi theo ®é cao, ë n−íc ta cã thĨ chän: p0 = 0,1 (MPa) Nhiệt độ môi trờng: T0 Lựa chọn nhiệt độ theo nhiệt độ trung bình năm N−íc ta cã thĨ chän: T0 = 240C = 2970 K áp suất cuối trình nạp: Pa áp st Pa phơ thc vμo rÊt nhiỊu u tè: th«ng số chủng loại động cơ, tính tốc độ, đờng nạp, tiêt diện lu thông, Đối với động không tăng áp: Pa = (0,8 ữ 0,9)P0 Chọn Pa = 0,88 P0 = 0,088 (MPa) áp suất khí thải: Pr Đối với động có tốc độ thấp chọn Pr phạm vi: Pr = (1,03 ữ 1,06)P0 Ta chän: Pr = 1,10 P0 = 1,10 0,1 = 0,110 (MPa) Nhiệt độ khí thải: Tr SV: Hoàng Tiến Hiệp 33 http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Trờng Đaị học Bách Khoa - Hà Nội Đối với động Diezel: Tr = (700 ữ 900)K Chọn Tr = 800K Chỉ số giÃn nở đa biến trung bình cđa khÝ sãt m = 1,5 HƯ sè n¹p thªm: λ1 Phơ thc chđ u vμo pha phèi khÝ, thờng chọn khoảng: = 1,02 ữ 1,07 Ta chän: λ1 = 1,02 HƯ sè hiƯu ®Ýnh ®å thị công: t Tỷ nhiệt môi chất công tác thay đổi phức tạp nên ta thờng phải vo hệ số d lợng không khí để hiệu đính với động Diezel có = 1,2 ÷ 1,8 VËy chän: λt = 1,1 HÖ sè buồng cháy: Với động không tăng áp: t = Mức độ sấy nóng môi chất: T Chủ yếu phụ thuộc vo trình hình thnh khí hỗn hợp bên ngoi hay bên xilanh: Với động Diezel: T = 20K ữ 40K Với động c¬ ЯМ3 240 chän: ΔT = 30K 10 HƯ sè lợi dụng nhiệt điểm Z: Z Thể lợng nhiệt phát nhiên liệu dùng để sinh công v tăng nội điểm Z, với lợng nhiệt phát đốt cháy hon ton 1kg nhiên liệu Do Z phụ thuộc vo chu trình công tác động Động Diezel có Z = 0,65 ÷ 0,85 Ta chän: ξZ = 0,83 11 HÖ sè lợi dụng nhiệt điểm b: b Môi chất đợc nhân nhiệt lên b lớn Z Thông thờng với động Diezel: b = 0,8 ữ 0,9 Chän ξb = 0,86 SV: Hoµng TiÕn HiƯp 34 http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Trờng Đaị học Bách Khoa - Hà Nội 12 Hệ số hiệu đính đồ thị công d Thể sai lệch tính toán lý thuyết chu trình công tác động với chu trình công tác thực tế không xét ®Õn pha phèi khÝ, tỉn thÊt l−u ®éng cđa dßng khí, thời gian cháy v độ tăng áp suấtSự sai lệch chu trình thực tế v chu trình lý thuyết động Diezel lớn động xăng hệ số d động Diezel thờng chọn trị số nhỏ, khoảng ữ 0,97 Ta chọn: d = 0,954 13 Nhiệt trị thấp nhiên liệu: Qn Qn = 42.500 (KJ/Kg) II Tính toán trình công tác động cơ: Tính toán trình n¹p: 1.1 HƯ sè khÝ sãt: γr γr = λ (T0 + Δ T ) Pr Tr Pa ⎛P ελ − λ t λ ⎜ r ⎜P ⎝ a ⎞m ⎟ ⎟ ⎠ Trong ®ã m lμ chØ sè gi·n në ®a biÕn trung b×nh: m = 1,5 γr = 1(297 + 30) 0,11 800 0,088 ⎛ 0,11 ⎞ 16,5.1,02 − 1,1.1.⎜ ⎟ ⎝ 0,088 ⎠ 1, = 0,033 1.2 Nhiệt độ cuối trình nạp: Ta ⎛P T0 + ΔT + λt γ r Tr ⎜ a ⎜P ⎝ r Ta = 1+ γ r ⎞ ⎟ ⎟ ⎠ m −1 m ⎛ 0,088 ⎞ 297 + 30 + 1,1.0,033.800.⎜ ⎟ ⎝ 0,11 ⎠ Ta = + 0,033 1, −1 1, = 342 K Với động không tăng áp Ta = (310 ữ 350)K Vậy kết l phù hợp 1.3 Hệ số nạp: v SV: Hoàng Tiến Hiệp 35 http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Trờng Đaị học Bách Khoa - Hµ Néi ⎡ ⎛P T0 Pa ⎢ ηv = ελ − λt λ ⎜ r ⎜P ⎢ (ε − 1)(T0 + ΔT ) P0 ⎝ a ⎢ ⎣ ⎤ ⎞ ⎥ ⎟ ⎟ ⎥ ⎠ ⎥ ⎦ m ⎡ ⎤ 1, 297 0,088 ⎢ ⎛ 0,11 ⎞ ⎥ ηv = 16,5.1,02 − 1,1.1.⎜ ⎟ (16,5 − 1)(297 + 30) 0,11 ⎢ ⎝ 0,088 ⎠ ⎥ ⎢ ⎥ ⎣ ⎦ η v = 0,802 1.4 Lợng khí nạp mới: M1 M1 = 432.10 3.Pk η v g e Pe Tk Trong ®ã: 30.N e τ Vh n.i Pe = π D S Vh = = 3,14.1,3 2.1,4 = 1,857 dm Ne = 360 m· lùc = 265 kW ge = 175 = 237,93 0,7355 VËy Pe = M1 = (kW ) 30.265.4 = 0,679 ( MN / m ) = 0,679 MPa 1,857.2100.12 432.10 3.0,1.0,802 = 0,723 (Kmol/kg.nl) 237,93.0,679.297 1.5 Lợng khí lý thuyết cần thiết để đốt cháy kg nhiên liệu M0 = C H ⎞ ⎜ + − ⎟ 0,21 ⎝ 12 32 Nhiên liệu động Diezel: kg nhiên liÖu cã: C = 0,87; M0 = H = 0,126; = 0,004 ⎛ 0.87 0.126 0,004 ⎞ + − ⎜ ⎟ = 0,496 (Kmol/kg.nl) 0,21 ⎝ 12 32 1.6 Hệ số d lợng không khí: α= M 0,723 = = 1,457 M 0,496 SV: Hoàng Tiến Hiệp 36 http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Trờng Đaị học Bách Khoa - Hà Nội Tính toán trình 2.1 Tính tỷ nhiệt: 2.1.1 Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình không khí mC v = 19,806 + 0,00209T (kJ/kmol.®é) 2.1.2 Tû nhiƯt mol trung bình sản vật cháy: 187,36 + ⎜ 427,86 + ⎟.10 T 2⎝ α α ⎠ 1,634 ⎛ 187,36 ⎞ −5 = 19,876 + + ⎜ 427,86 + ⎟.10 T 1,457 ⎝ 1,457 ⎠ mC v" = 19,876 + 1,634 mC v" = 20,99 + 0,00278T 2.1.3 Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình sản vật cháy: mCv' = mCv' = mCv + λr mCv' + λr (19,806 + 0,00209T ) + 0,033.(20,99 + 0,00278T ) + 0,033 mC = 19,844 + 0,00211T ' v (kJ / kmol.dé) 2.2 ChØ sè nén đa biến trung bình: n1 Chỉ số nén đa biến trung bình phụ thuộc nhiều vo thông số kÕt cÊu vμ th«ng sè vËn hμnh nh− kÝch th−íc xilanh, loại buồng cháy Tuy nhiên n1 lại tăng giảm theo quy luật: tất nhân tố lm cho chất nhiệt lm số n1 giảm Giả thiết trình nén l đoản nhiệt, ta xác định n1 nh sau: 8,314 n = ' av + ' v ( ) b Ta ε n −1 + Th«ng th−êng: n1 = 1,36 ữ 1,37 Trong đó: ' av = 19,838 bv' = 0,00211 Ta = 342,3K ε = 16,5 Chän s¬ bé n1 = 1,368 thay vμo ta cã: SV: Hoàng Tiến Hiệp 37 http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp 1,368 = Trờng Đaị học Bách Khoa - Hà Néi 8,314 19,838 + 0,00211.342,3 16,51,368−1 + ' v ( ) 0,368 = 0,368 VT = VP VËy chän n1 = 1,368 l đợc 2.3 áp suất cuối tr×nh nÐn: pc Pc = Pa.εn1 = 0,088.16,51,368 = 4,074 Mpa 2.4 Nhiệt độ cuối trình nén: Tc = Ta εn1-1 = 342,3 16,51,368-1 = 959 K 2.5 L−ỵng môi chất cuối trình nén: Mc Mc = M1 + Mr = M1 (1 + γr) Mc = 0,723 (1 + 0,033) = 0,767 (kmol/kg.nl) TÝnh to¸n qu¸ trình cháy: 3.1 Hệ số thay đổi phần tử lý thuyÕt: β0 H 0,126 0,004 + + 32 = 1,044 β = + 32 = + 1,457.0,496 α M 3.2 HÖ sè thay ®ỉi phÇn tư thùc tÕ: β β= β + γ r 1,044 + 0,033 = = 1,042 1+ γ r + 0,033 3.3 Hệ số thay đổi phần tử thực tế điểm Z Z = 1+ XZ = β0 −1 X Z 1+ γ r ξ Z 0,83 = = 0,96 ξ b 0,86 βZ = 1+ 1,044 − 0,96 = 1,041 + 0,033 3.4 Lợng sản vật cháy: M2 = M1 + M = 0.M1 = 1,004.0,723 = 0,755 (kmol/kg.nl) 3.5 Nhiệt độ điểm Z: Tính TZ cách giải phơng trình cháy động Đối với động Diezel ta có: SV: Hoàng Tiến Hiệp 38 http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Trờng Đaị học Bách Khoa - Hà Nội ( ) ξ Z QH + mCv' + 8,314.λ Tc = β Z mC" TZ pZ M1 (1 + γ r ) mCv' = av' + bv' Tc = 19,838 + 0,00211.959 = 21,86 (*) (kJ/kmol.®é) mC " = mCv' + 8,314 (kJ/kmol.®é) pz mC " lμ tû nhiƯt mol đẳng tích trung bình sản vật cháy Z pz Xác định tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình điểm Z: mCv" X Z + ⎜ γr ⎞ ⎟ + (1 − X Z )mCv' β0 ⎟ ⎠ ⎝ (* *) ⎛ γr ⎞ β ⎜ X Z + ⎟ + (1 − X Z ) ⎜ β0 ⎟ ⎝ ⎠ 0,033 ⎞ ⎛ 1,044.(20,99 + 0,00278TZ )⎜ 0,96 + ⎟ + (1 − 0,96 )(19,802 + 0,00209TZ ) 1,044 ⎠ ⎝ " mCvz = 0,033 ⎞ ⎛ 1,044.⎜ 0,96 + ⎟ + (1 − 0,96 ) 1,044 ⎠ ⎝ " mCvz = " mCvz = 20,956 + 0,00276TZ " VËy mC "pz = mCvz + 8,314 = 29,27 + 0,00276TZ Chän hÖ số tăng áp suất = 1,5 Thay tất vo phơng trình (*) ta đợc: 0,83.42,5.10 + (21,86 + 8,341.1,5) = 1,041(29,27 + 0,00276TZ )TZ 0,723.(1 + 0,033) 0,00287TZ2 + 30,46TZ 80549,77 = Giải phơng trình đợc: TZ = 2192 K Đối với động Diezel cã TZ = (1800 ÷ 2200)K VËy TZ = 2192 K lμ phï hỵp Víi TZ = 2192 K -> ta có tỷ số tăng áp suất = 1,55 3.6 áp suất điểm Z: PZ = .Pc = 1,55 4,074 = 6,314 (MPa) Quá trình giÃn nở: 4.1 Tỷ số giÃn nở ban đầu: SV: Hoàng Tiến Hiệp 39 http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Trờng Đaị học Bách Khoa - Hà Nội Chọn tỷ lệ xÝch μα = 20/mm Nh− vËy toμn bé chu tr×nh 7200 ứng với 3600 mm Đặt honh độ ny đờng đậm biểu diễn P0 v cách ĐCD đồ thị công khoảng (4 ữ 5) cm - Tỷ lệ xích: = 60 - Xác định trị số Pkt ứng với góc đồ thị Bride đặt giá trị ny toạ độ P - - Động có Diezel Pmax xuất 3720 ữ 3750 Khai triển đồ thị Pj = f (x ) thành Pj = f (α ) Khai triĨn ®−êng Pj = f (x ) thành Pj = f ( ) thông qua Bride ®Ĩ chun to¹ ®é Nh−ng to¹ ®é P - α phải đặt vị trí số ân, dơng Pj Vẽ đồ thị P = f ( ) P = Pkt + Pj Việc xây dựng đờng P = f ( ) l việc cộng toạ độ giá trị tơng ứng Pkt v Pj Vẽ đồ thị tiếp tuyến T= f() Ta có: T = P Giá trị sin( + ) cos (MPa) sin( + ) đợc tra bảng phụ lục Giáo trình Hớng dẫn cos tính toán động đốt f() Sau đợc giá trị ta lập bảng, từ bảng ta vẽ đợc đồ thị T= Đồ thị T= f() đợc vẽ hệ toạ độ với đồ thị P v có tỷ lệ xích với đồ thị P T = 0,025 (Mpa/mm2) Vẽ đồ thị pháp tuyến Z = f() Ta có: Z = P Giá trị sin( + ) cos (MPa) sin( + ) đợc tra b¶ng cos β Sau tra b¶ng, lËp bảng giá trị, ta vẽ đồ thị Z= f() SV: Hoàng Tiến Hiệp 52 http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Trờng Đaị học Bách Khoa - Hà Nội Đồ thị Z= f() đợc vẽ hệ toạ độ với đồ thị P v có tỷ lệ xích với đồ thÞ P∑ Tû lƯ xÝch: μZ = 0,025 (Mpa/mm2) Víi = (độ/mm) Các giá trị cos( + ) sin( + ) v đợc tra bảng 2P v 7P vo cos cos = R/L = 0,25 Hình 2.3 Đồ thị khai triĨn Pkt + Pj = P∑ SV: Hoµng TiÕn HiƯp 53 http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Trờng Đaị học Bách Khoa - Hà Nội Bảng xác định động lực tiếp tuyến lực pháp tuyến (độ) P (mm) sin( + β ) cos β T(mm) cos(α + β ) cos β Z(mm) -50,0 0,0 0,00 1,00 -50,50 10 -50 0,2164 -10,8221 0,9773 -48,8631 20 -47 0,4427 -19,8652 0,9103 -42,7860 30 -41 0,6091 -24,9735 0,8030 -32,9243 40 -35,5 0,7675 -25,7116 0,6614 -22,1556 50 -24,5 0,8915 -21,8409 0,4933 -12,0862 60 -15,5 0,9769 -15,1421 0,3079 -4,7731 70 -6,5 1,0224 -6,6453 0,1149 -0,7469 80 1,5 1,0289 1,5434 -0,0765 -0,1148 90 9,5 1,00 9,500 -0,2582 -2,4529 100 16 0,9407 15,0512 -0,4238 -6,7810 110 21,5 0,8570 18,4262 -,05691 -12,2363 120 25,5 0,7551 19,2561 -,06921 -17,6474 130 28 0,6406 17,9374 -0,7923 -22,1833 140 29 0,5181 15,6239 -0,8707 -25,2503 150 30 0,3909 11,7267 -0,9290 -29,8706 160 30,5 0,2614 7,9720 -0,9690 -29,5559 170 30,5 0,1309 3,9911 -,09924 -30,2668 180 30,5 0,00 0,00 -1,00 -30,5 190 30,5 -0,1309 -3,9911 -0,9924 -30,2668 200 30,5 -0,2614 -1,9720 -0,9690 -29,5559 210 30,5 -0,3909 -11,9222 -0,9290 -28,3351 220 30 -0,5181 -15,5420 -0,8707 -26,1210 230 29 -0,6406 -18,5780 -0,7923 -22,9755 240 27 -0,7551 -20,3888 -0,6921 -18,6855 54 http://www.ebook.edu.vn SV: Hoàng Tiến Hiệp Đồ án tốt nghiệp Trờng Đaị học Bách Khoa - Hà Néi 250 23,5 -0,8570 -20,1402 -56,91 -13,3746 260 19 -0,9407 -17,8733 -0,4238 -8,0524 270 14 -1,00 -14,0 -0,2582 -3,6148 280 -1,0289 -8,2313 -0,0765 -0,6121 290 2,5 -1,0224 -2,5559 0,1149 0,2873 300 -3,5 -0,9769 3,4192 0,3079 -1,0778 310 -6,5 -0,8915 5,7945 0,4933 -3,2065 320 -2,5 -0,7675 1,1988 0,6614 1,6535 330 -0,6091 -5,4820 0,8030 7,2273 340 36 -0,4227 -15,2159 0,9103 32,7723 350 78 -0,2164 -16,8824 0,9773 76,2265 360 136 0,00 -0,00 1,00 136,0 370 191 0,2164 41,3402 0,9773 186,6571 380 184 0,4227 77,7702 0,9103 167,5028 390 105 0,6091 63,9564 0,8030 84,3183 400 40 0,7657 48,7004 0,6614 40,4556 410 40 0,8915 28,6587 0,4933 29,7326 420 30 0,9769 24,3073 0,3079 10,2383 430 27 1,0224 28,6036 0,1149 3,1025 440 28,5 1,0289 30,3242 -0,0765 -5,806 450 31 1,00 31,00 -0,2582 -10,0042 460 34 0,9407 31,9837 -0,4238 -15,4095 470 36 0,8570 30,8531 -5691 -20,4887 480 38 0,7751 28,6954 -0,6921 -25,2981 490 39 0,6406 27,9843 -0,7923 -30,8982 500 39,5 0,5181 24,4636 -0,8707 -32,3926 510 39 0,3909 20,2448 -0,9290 -34,2318 520 39 0,2614 12,1937 -0,9690 -36,7927 SV: Hoàng Tiến Hiệp 55 http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Trờng Đaị học Bách Khoa - Hà Nội 530 38,5 0,1309 5,0379 -0,9924 -37,2056 540 35,5 0,0 0,0 -1,00 -35,50 550 33 -0,1309 -4,3182 -0,9924 -32,7477 560 32,2 -26,19 -8,4163 -0,9690 -31,2032 570 31,8 -0,3939 -12,4303 -0,9290 -29,5428 580 31 -0,5181 -12,060 -0,8707 -26,9917 590 29 -0,6406 -18,5780 -0,7923 -22,9755 600 26 -0,7551 -19,6337 -0,6921 -17,9934 610 22 0,8570 -18,8547 -0,5691 -12,5209 620 17,5 -0,9407 -16,4622 -0,4238 -7,4167 630 11,5 -1,0 -11,50 -0,2582 -2,9693 640 -1,0289 -4,1157 -0,7765 -0,3061 650 -4,5 -1,0224 4,6006 0,1149 -0,5171 660 -13 -0,9769 12,6998 0,3079 -4,0033 670 -25 -0,8915 20,5037 0,4933 -11,3462 680 -32 -0,7675 24,5603 0,6614 -21,1645 690 -39,5 -0,6091 20,0589 0,8030 -31,7197 700 -46 -0,4227 22,4425 0,9130 -38,8757 710 -50 -0,2164 10,8221 0,9773 -48,8631 720 -50,5 0,0 0,0 1,00 -50,5 Sau ®· đủ giá trị bảng ta vẽ đồ thị (Hình vẽ) SV: Hoàng Tiến Hiệp 56 http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Trờng Đaị học Bách Khoa - Hà Nội Hình 2.4: Đồ thị T Z Biểu diễn đờng T = f() v Z = f() toạ độ đà chọn điểm: = (00, 1800, 3600, 1200, 7200) có T = nên đờng T cắt trục honh Các điểm P = T v Z v giao trục honh 10 Vẽ đồ thị T = f() Đây l động có nhiều xilanh có mômen tích luỹ, phải xác định mômen ny Chu kú cđa m«men nμy phơ thc vμo sè xilanh v số kỳ góc công tác khuỷu Động 240 l động kỳ, 12 xilanh Thø tù lμm viƯc cđa c¸c xilanh lμ: 1-2-5-8-3-10-6-7-2-11-4-9 Góc lệch công tác: K = Trong đó: 180 τ 180.4 = = 60 12 i + τ: sè kú + i: sè xilanh Do ®ã góc lệch công tác xilanh nh sau: SV: Hoàng Tiến Hiệp 57 http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Trờng Đaị học Bách Khoa - Hà Nội (độ) Xilanh α (®é) Xilanh α1 = α7 = 7200-(1200.3+750)= 2850 α2 = 7200-1200.4 = 2400 α8 = 7200-(1200.1+750)= 5250 α3 = 7200-1200.2 = 4800 α9 = 7200-(1200.5+750)= 450 α4 = 7200-1200:5 = 1200 10 α10 = 7200-(1200.2+750)= 4050 α5 = 7200-1200.1 = 6000 11 α11 = 7200-(1200.4+750)= 1650 α6 = 7200-1200.3 = 3600 12 α11 = 7200-750= 6450 B¶ng thø tù làm việc xilanh 00 1800 n 3600 N N 5400 C C 7200 T T n N C T n N C n N C T n T n C N T N n C C C N T T T n n N N C n N C T n 10 C T n N C 11 12 N T C T n N n C T Trong đó: + n: nạp + N: nén + C: cháy v giÃn nở + T: thải SV: Hoàng Tiến Hiệp 58 http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Trờng Đaị học Bách Khoa - Hà Nội - Lập bảng tính T = f() - Trị số Ti đà tính v vẽ đờng T = f() Căn vo tra giá trị tơng ứng m Ti đà tịnh tiến theo i; sau cộng tất giá trị cđa Ti l¹i ∑Ti = T1 + T2 + T3 + …+ Ti - VÏ ®−êng ∑ T = f(α) góc đồ thị T v Z ta chØ vÏ mét chu kú - VÏ ®−êng ∑ TTB (đại diện cho mômen cản) cách đếm diện tích bao bëi ®−êng ∑ TTB víi trơc hoμnh α råi chia diƯn tÝch nμy cho chiỊu dμi trơc hoμnh ∑ TTB = F(ΣT ) (mm ) μ T 360 Víi μT lμ tû lƯ xÝch cđa lùc tiÕp tun ⎛ MPa ⎞ ⎟ ⎝ mm ⎠ F F 3583 = ΣT = ZT = = 59,7(mm) 60 60 60 μ T = 0,025⎜ Σ TBbiĨu diƠn - KiĨm tra xem có phù hợp với công suất động không N e då thÞ = R.ω π D FΣT 3,14.0,132 59,7 η m = 0,07.219,8 .0,822 = 0,25 40 μT 40 N e då thÞ = 0,25.103 = 250kW ΔN e = N e − N e då thÞ Ne 100% ≤ 10% 264,6 − 250 100% = 5,5% 264,6 ΔN e = 5,5% ≤ 10% - > Dáp ứng yê u cầu N e = Ta lập bảng tính T SV: Hoàng Tiến Hiệp 59 http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Trờng Đaị học Bách Khoa - Hà Nội Bảng tính T = f() theo gãc αi α1 10 20 30 40 Τ1 -10,82 -19,87 -24,97 -25,71 α2 240 250 260 270 280 Τ2 -20,39 -20,14 -17,87 -14,0 α3 480 490 500 Τ3 28,70 24,98 α4 120 Τ4 60 70 80 90 100 110 120 -15,14 -6,65 1,54 9,50 15,05 18,43 19,26 290 300 310 320 330 340 350 360 -8,23 -2,56 3,42 5,79 1,92 -5,48 -15,22 16,88 0,0 510 520 530 540 550 560 570 580 590 600 20,46 15,24 10,19 5,04 0,0 -4,23 -8,42 -12,43 -16,06 -18,58 -19,63 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 19,26 17,94 15,02 11,73 7,97 3,99 -3,99 -7,97 -11,92 -15,54 -18,58 -20,39 α5 600 610 620 630 640 650 660 670 680 690 700 710 720 Τ5 -19,63 -18,85 -16,46 -11,5 -4,12 4,6 12,7 20,5 24,56 24,06 19,44 10,82 0,0 α6 360 370 380 390 400 410 420 430 440 450 460 470 480 Τ6 0,0 4,34 77,77 63,96 30,7 35,66 29,31 27,6 29,32 31,0 31,98 30,85 28,70 α7 285 295 305 315 325 335 345 355 365 375 385 395 405 Τ7 -4 5 -10 -16 -13 20 82 82 53 40 α8 525 535 545 555 565 575 585 595 605 615 625 635 645 Τ8 -3 -7 -11 -15 -18 -20 -20 -18 -15 -10 α9 45 55 65 75 85 95 105 115 125 135 145 155 65 Τ9 -25 -8 -10 -2 -6 13 16 18,5 18,5 17 13 α10 405 415 425 435 445 455 465 475 485 495 505 515 525 Τ10 40 32 29 29,5 31 33 33 31 27 23 18 13 α11 165 175 185 195 205 215 225 235 245 255 265 275 285 Τ11 -2 -6 -10 -14 -18 -19 -20 -19 -17 -13 -5 α12 645 655 665 675 685 695 705 715 725 735 745 755 765 Τ12 10 17 24,0 24,5 22 15 -8 -17 -23 -26 -24 ΣΤ 30,93 74,44 95,06 83,95 39,31 53,89 42,28 41,45 58,46 102,73 77,66 32,06 31,93 SV: Hoàng Tiến Hiệp 50 21,84 0,0 60 http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Trờng Đaị học Bách Khoa - Hà Nội Hình 2.5: Đồ thị T 11 Vẽ đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu: - Căn vo bảng tính T, Z bảng để lập toạ độ tơng ứng với i toạ độ (T,Z) - Vẽ hệ trục toạ độ T-Z - Chọn tû lÖ xÝch μT = μZ = 0,025 (Mpa/mm) - Xác định toạ độ điểm Ti, Zi - Nối điểm theo thứ tự đợc đồ thị cần vẽ - Tìm gốc toạ độ phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu PK0 = m2.R.2 Trong đó: m2: l khối lợng truyền quay đầu to PK0 = 225,35.0,07.219,82 = 829735,13 (Pa) ≈ 0,83 (MPa) PK0 ( biÓu diÔn ) = 0,83 = 33,2(mm) 0,025 - Sau xác định đợc gốc O đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu, nối O với ®iĨm nμo ta ®Ịu cã: Q = PK + Ptt SV: Hoàng Tiến Hiệp 61 http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Trờng Đaị học Bách Khoa - Hà Nội - Trị số Q thể độ di OA chiều tác dụng theo chiều OA điểm tác dụng l điểm a phơng kéo di chủa AO cát vòng tròn tợng trng cho mặt chốt khuỷu Hình 2.6: Đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu 12 Vẽ đồ thị Q = f() theo đồ thị lực tác dụng lên chốt khuỷu: - Chọn honh độ gần sát mép dới từ giấy vẽ đặt M với đồ thị: P = f(), T = f(), Z = f() - Từ đồ thị phụ tải v gèc O ta nèi bÊt kú ®iĨm nμo ®Ịu cã: Q = PK + Ptt - Lập bảng giá trị Q theo cách đo khoảng cách từ O đến điểm i đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu Bảng xác định Q theo α α (®é) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 Q (mm) 84 83 79 72 62 50 42 34 33 37 43 49 54 58 60 60 α (®é) 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 63,5 62,2 63 63,2 63 62 61 59 56 50 45 70 34 33 35 Q (mm) SV: Hoàng Tiến Hiệp 62 http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Trờng Đaị học Bách Khoa - Hà Nội (®é) 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400 410 420 430 440 450 Q (mm) 36 36,5 27 14 42 112 178 168 81 48 36 38 41 47 52 α (®é) 460 470 480 490 500 510 520 530 540 550 560 570 580 590 600 Q (mm) 58 64 68 70 71 72 71 70,5 69 68 65 64 62 59 56 α (®é) 610 620 630 640 650 660 670 680 690 700 710 720 Q (mm) 50 45 38 34 37 40 49 60 60 78 83 84 - VÏ Q = f(α) toạ độ Q - - Xác định QTB cách đếm diện tích bao Q = f() vμ trơc hoμnh råi chia cho chiỊu dμi trơc hoμnh -> Xác định đợc QTB QTB = 20230 (mm ) F = = 56,19(mm) 360 360 (mm) - HÖ sè va ®Ëp: χ= 178 Qmax = = 3,17 ≤ QTB 56,19 Nh− vËy víi hƯ sè va ®Ëp = 3,17 động chạy êm Hình 2.7: Đồ thị triển khai lực tác dụng lên chốt khủu theo gãc quay SV: Hoµng TiÕn HiƯp 63 http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Trờng Đaị học Bách Khoa - Hà Nội 13 Đồ thị vectơ lực tác dụng lên bạc lót truyền: Cách vẽ: - Lợi dụng đồ thị véctơ lực tác dụng lên chốt khuỷu để vẽ đồ thị vectơ lực tác dụng bạc lót đầu to truyền dựa vo nguyên tắc sau: * Nguyên tắc 1: Xác định giá trị lực Lực tác dụng lên bạc lót đầu to truyền thời điểm lực tác dụng lên chốt khuỷu nhng theo chiều ngợc lại * Nguyên tắc 2: Xác định điểm đặt lực (điểm tác dụng lực) Khi chốt khuỷu quay góc tơng đơng với đầu to truyền quay ngợc lại góc + Dựa vo nguyên tắc đáy ta rót c¸ch vÏ sau: +) B−íc 1: LÊy tê giÊy (GiÊy can) vμ trªn tê giÊy bãng kẻ hệ toạ độ OTZ v lấy O lm tâm vẽ vòng tròn cắt trục dơng Z O Sau chấm lên vòng tròn 1, 2, 3,… øng víi gãc αi + βi O = + 0: điểm chết = α1 + β … i = α i + i Giá trị i + i đợc tra bảng phơ lơc (b¶ng P.9) +) B−íc 2: Mang tê giÊy bóng đặt lên đồ thị vectơ lực tác dụng lên chốt khuỷu cho tâm O tờ giấy bóng (OTZ) trùng với tâm K trục dơng Z trùng với trục dơng Z v chấm lên tờ giấy bóng ®iĨm O cđa ®å thÞ chèt khủu OTZ, sau ®ã lần lợt quay tờ giấy bóng điểm 1, 2, 3, vòng tròn trùng với trục dơng Z đồ thị chốt khuỷu Cứ lần chấm ta đợc điểm tơng ứng ta chia 100 Nối điểm đà chấm lại ta đợc đồ thị vectơ lực tác dụng lên bạc lót đầu to truyền +) Bớc 3: SV: Hoàng Tiến Hiệp 64 http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Trờng Đaị học Bách Khoa - Hà Nội Can lại đồ thị giấy kẻ ly +) Bớc 4: Vẽ đầu to truyền đà quay góc 1800 tâm, gốc toạ độ, tức l tâm đồ thị Vẽ lại vòng tròn chia độ (0, 1, 2,) v tâm với tâm gốc toạ độ Hình 2.8: Đồ thị khai triền lực tác dụng lên đầu to truyền 14 Đồ thị mài mòn chốt khuỷu: Dựa vo giả thiết + Lợng mòn tỷ lệ thuận với lực tác dụng + Lực gây mòn điểm m lân cận điểm 600 (phạm vi gây mòn lực l 1200) + Lực xây dựng đồ thị mi mòn không xác định đến điều kiện thực tế Căn giả thiết ta tiến hnh xây dựng đồ thị mi mòn theo trình tự bớc sau: +) Bớc 1: Vẽ vòng tròn tâm K (trên đồ thị cổ chốt) cắt trục dơng Z O v chia vòng tròn 24 phần nhau, phần tơng ứng 150, v đánh số điểm (0, 1, 2, , 23) SV: Hoàng Tiến Hiệp 65 http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Trờng Đaị học Bách Khoa - Hà Nội +) Bớc 2: Xác định tổng lực tác dụng lên điểm: Q0, Q1, Q2,, Q23 +) Bớc 3: lËp b¶ng Δi = a.Qi Víi a lμ tû lƯ mμi mßn t chän Chän a = 100 +) Bớc 4: Vẽ vòng tròn tơng đơng bề mặt chốt lên tờ giấy kẻ ly v vòng tròn chia 24 phần Từ điểm chia lấy theo phơng hớng tâm đoạn có độ lớn i, đánh dấu đầu mút đoạn đó, nối lại ta đợc dạng bề mặt cổ chốt đà mi mòn Từ xác định đợc vị trí mòn để xác định vị trí khoan lỗ dầu * ý nghĩa đồ thị mi mòn chốt khuỷu: Đồ thị mi mòn chốt khuỷu biểu diễn trạng thái mi mòn lý thuyết chốt, từ để xác định miền phụ tải bé để khoan lỗ dầu bôi trơn Hình 2.9 - Đồ thị mài mòn chèt khủu SV: Hoµng TiÕn HiƯp 66 http://www.ebook.edu.vn ... lm việc có khả ổn định, tuổi thọ chi tiết động có cao không Xuất phát từ thực tế em đợc giao đề ti Tìm hiểu nguyên lý lm việc hệ thống bôi trơn, cân nhiệt, tính toán kiểm nghiệm chi tiết hệ thống. .. tác động M3-240 Phần III: Cấu tạo v nguyên lý lm việc cđa hƯ thèng vμ cđa tõng bé phËn cđa b«i trơn động Phần IV: Tính toán kiểm nghiệm hệ thống bôi trơn ổ trục bơm dầu, lọc dầu thấm, lọc ly tâm,... học Bách Khoa - Hà Nội Phần tính toán nhiệt động học v động lực học động A Các thông số kỹ thuật động 240: Động 240 l động Diezel kỳ không tăng áp Công suất động cơ: Ne = 360 mà lực = 264,78