Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu tham khảo Kết cấu tính toán động Cơ đốt trong - Bản vẽ Cơ cấu phối khí thuộc Bộ môn Động lực, Khoa Cơ khí, Đại học kỹ thuật
TÝnh to¸n nhãm Thanh trun Ch¬ng 4 TÝnh to¸n nhãm Thanh trun 4.1. Tênh b ãưn thanh truưn:4.1.1. Tênh s ỉ ï c b ãưn â á ư u nh: 4.1.1.1. Loải â á ư u dy khi d2/d1>1,5- Tênh toạn ỉỵng su á ú t kẹo:σkjnpdPl s=max.2 trong âọ P Rmjnp npmax( )= +ω λ21[σk] = 30 - 60 MN/m24.1.1.2. Loải â á ư u mng:a, Khi ch ë u kẹo: Ti tro ü ng tạc du û ng: L ûcỉ quạn tênh Pj g y ra ïng su tá ỉ áú u n va kẹo. Gia thi t l ûcäú ì í ãú ỉ quạn tênh ph n b â u theố äú ãư h ïng kênh tr n â ng kênhỉå ã ỉå ì trung bçnh cu a â u nho .í áư í ρ=2Pjq v ïi å4dd21+=ρCoi â u nho la d m cong nga m m üt â u tải C-C,áư í ì áư ì ä áư nga m C-C chëu u n l ïn nh t.ì äú å áú- Xạc â ë n h gọc γ: 121r2Harccos90ρ+ρ++=γBiªn so¹n TS TrÇn Thanh H¶i Tïng , Bé m«n §éng lùc, Khoa C¬ khÝ 1Hçnh 4.1 Så â ä ư tênh toạn â á ư u nhHçnh 4.2 Ti trong tạc du û n g â á ư u nh thanh truưn khi ch ë u kẹoHçnh 4.3 Ỉ Ïn g su á ú t tạc du û ng lãn â á ư u nh thanh truy ãưn khi ch ë u kẹo TÝnh to¸n nhãm Thanh trun Tải màût cà t C-C ta cọ:õM M N Pj A A j= + − − −ρ γ ρ γ γ( cos ) , (sin cos )1 0 5N N Pj A j= + −cos , (sin cos )γ γ γ0 5V ïi MåA va NìA cọ th tênh theo c ng th ïc g n âụngãø ä ỉ áưγ−=−γρ=)0008,0572,0(PN)0297,000033,0(PMjAjA γ â üc tênh theo â üỉå äVç bảc â u nho là p chàût trong â u nho n n khi là páư í õ áư í ã õ rạp â u nho â chëu ïng su t kẹo d âo âọ â u nhốư í ỉ áú ỉ áư í â üc gia m ta i:ỉå í íNk = χNj v ïi åχ =+E FE F E Fd dd d b b la h û s gia m ta i.ì ã äú í í, Eb la m duyn âa n h i cu a v ût li ûu thanh truy n v ä ì äư í á ã ãư ì bảc lọtFâ, Fb la ti t di ûn dc cu a â u nho thanh truy n v ãú ã í áư í ãư ì bảc lọt.N u ti t di ûn C-C la hçnh ch ỵ nh ût thç:ãú ãú ã ì ỉ á- ỈÏng su á ú t tạc du û ng lãn m à û t ngoi khi ch ë u kẹo:σρρnj j kdMss sNl s=+++2621( )- ỈÏng su á ú t tạc du û ng lãn m à û t trong khi ch ë u kẹo:σρρtj j kdMss sNl s= −−−+2621( )b. Khi ch ë u nẹn:L ûc nẹn tạc dủng la h üp l ûc cu a l ûc khê th va l ûcỉ ì å ỉ í ỉ ãø ì ỉ quạn tênh:P1 = Pkt + Pj = pkt.Fp - mRω2(1+λ).Fp. Biªn so¹n TS TrÇn Thanh H¶i Tïng , Bé m«n §éng lùc, Khoa C¬ khÝ 2Hçnh 4.4 Ti trng tạc dủng lãn âáưu nh thanh truưn khi chëu nẹnHçnh 4.5 ỈÏng sút tạc dủng lãn âáưu nh thanh truưn khi chëu nẹn TÝnh to¸n nhãm Thanh trun Theo Kinaxotsvily l ûc Pỉ1 ph n b tr n n a d ïi â u nhố äú ã ỉí ỉå áư í theo â ng C sin.ỉå ì äTải ti t di ûn C-C nguy hi m nh t, M men u n va l ûcãú ã ãø áú ä äú ì ỉ phạp tuy n tải â y â üc tênh:ãú á ỉåM M N PN N Pz A Az A= + − − − −= − − −ρ γ ργ γ γπγπγγ γ γπγπ( cos ) (sin sin cos)cos (sin sin cos)12211 γ tênh theo radT ng t û nh khi chëu kẹo l ûc phạp tuy n th ûc t tạcỉå ỉ ỉ ỉ ãú ỉ ãú dủng l n â u nho la :ã áư í ìNkz = χ Nzng su t nẹn màût ngoa i va màût trong tải C-C s la :ỈÏ áú ì ì ìc. Ỉ Ïng su á ú t bi ã ú n dảng: Do khi ẹp bảc g y bi n dảng d ,á ã ỉ khi la m vi ûc do v ût li ûu bảc â u nho va â u nho khạcì ã á ã áư í ì áư í nhau n n dn n khạc nhau g y ra ạp su t nẹn. pã åí á áúü dn n khi â u nho chëu nhi ût tênh theo c ng th ïcÂä åí áư í ã ä ỉ sau:∆t = (αb - α tt) td1αb (â ng) = 1,8.10äư-5 ; αtt (thẹp) = 1.10-5 h û s dn da iã äú ì cu a v ût li ûu.í á ãü d i khi là p ghẹp: Âä ä õ ∆pdd dd dEd dd dEtttbbb=++−+++−−∆ ∆12212221212 212 2µ µ MN/m2Ett (thẹp) =2,2.105MN/m2 ; Eb (â ng) =21,15.10äư5MN/m2.A p su t na y g y ïng su t bi n dảng màût trong v áú ì á ỉ áú ãú ì màût ngoa i:ìBiªn so¹n TS TrÇn Thanh H¶i Tïng , Bé m«n §éng lùc, Khoa C¬ khÝ 3sl1N)s2(ss6M2dkzztz+−ρ−ρ−=σsl1N)s2(ss6M2dkzznz++ρ+ρ=σ TÝnh to¸n nhãm Thanh trun 21222122t212221nddddp;ddd2p−+=σ−=σ∆∆ng su t bi n dảng cho phẹp = 100 - 150 MN/mỈÏ áú ãú2.d. Hãû s ä ú an ton â á ư u nh:Ỉïng su t t ng l ïn nh t va nho nh t xu t hi ûn áú äø å áú ì í áú áú ã å í màût ngoa i do âọ:ìσ+σ=σσ+σ=σ∆∆nnzminnnjmaxσσ σa=−max min2bi n â ü ïng su t.ã ä ỉ áúσσ σm=+max min2ïng su t trung bçnhỉ áúψσ σσσ=−−21 oo h û s phủ thu üc va o gi ïi hản b n khiã äú ä ì å ãư chëu ta i â i x ïng (í äú ỉ σ-1) va khi chëu ta i mảch â üng (ì í ä σo) .Khi âọ h û s an toa n cu a â u nho s la :ã äú ì í áư í ìna mσσσσ ψ σ=+−1 [nσ] >=5e.  ä ü biã ú n da ûng ca â á ư u nh:Khi chëu ta i Píj â u nho bi n dảng g y n n kẻt gi ỵấư í ãú á ã ỉ ch t va â u nho . äú ì áư íü bi n dảng h ïng kênh tênh theo c ng th ïc sau:Âä ãú ỉå ä ỉEJ10)90(dP823tbj−γ=δTrong âọ Pj l ûc quạn tênh cu a nhọm piston (MN).ỉ ídtb = 2ρ (m), M men quạn tênh cu a ti t di ûn dc â í ãú ã áư nho íJl sd=312(m4).i v ïi â üng c t mạy kẹo Âäú å ä å ä ä δ ≤ 0,02 - 0,03 mm.4.1.2. Tênh b ãưn thán thanh truưn:Th n thanh truy n chëu nẹn va u n dc do l ûc khê thá ãư ì äú ỉ ãø va l ûc quạn tênh chuy n â üng thà ng Pj. Chëu kẹo do l ûcì ỉ ãø ä ó ỉ quạn tênh chuy n â üng thà ng. Chëu u n ngang do l ûc quạnãø ä ó äú ỉ tênh cu a chuy n â üng là c cu a thanh truy n.í ãø ä õ í ãưBiªn so¹n TS TrÇn Thanh H¶i Tïng , Bé m«n §éng lùc, Khoa C¬ khÝ 4 TÝnh to¸n nhãm Thanh trun Khi tênh s ïc b n th n thanh truy n ng i ta th ng chi ãư á ãư ỉåì ỉåì la m hai loải:ì4.1.2.1. Thán thanh truưn tä ú c â ä ü thá ú p v trung bçnh: Tênh theo ta i trng ténh cu a l ûc khê th l ïn nh t, b í ỉ ãø å áú í qua l ûc quạn tênh chuy n â üng thà ng va chuy n â üng là cỉ ãø ä í ì ãø ä õ cu a thanh truy n.í ãưTênh ỉ ï n g su á ú t nẹn:σnzPFmaxmin=ng su t nẹn va u n dc tải ti t di ûn trung bçnhỈÏ áú ì äú ãú ã (Theo c ng th ïc NAVE - RÀNGKIN):ä ỉσ = +PFCLmiztbo( )12 MN/m2.Lo chi u da i bi n dảng cu a th n thanh truy n : ãư ì ãú í á ãưLo = l khi u n quanh x-x; Läúo = l1 khi u n quanh y-úm h û s xẹt â n kh ïp n i cu a d m khi thanh truy nã äú ãú å äú í áư ãư chëu u näúm = l khi u n quanh x-x; m = 4 khi u n quanh y-ú äúBiªn so¹n TS TrÇn Thanh H¶i Tïng , Bé m«n §éng lùc, Khoa C¬ khÝ 5 TÝnh to¸n nhãm Thanh trun i Bạn kênh quạn tênh cu a ti t di ûn th n thanh truy ní ãú ã á ãư â i v ïi trủc x-x ; y-ú åiJFxxtb= ;iJFyytb=C la h û s ì ã äúCEdh=σπ2; σdh= Gi ïi hản âa n h i cu a v ûtå ì äư í á li ûu.ãCọ th vi t lải d ïi dảng sau:ãø ãú ỉåσσxztbxyztbyPFkPFk== v ïiå k Clik Clixxyy= += +( )( )11422122 kx ≈ ky ≈1,1 - 1,15 ;[σ] = 80 - 120 MN/m2 â i v ïi thẹp cacäú å bon; [σ] = 120 - 180 MN/m2 â i v ïi thẹp h üp kim.äú å å ä ü ä ø n â ë n h khi ú n do ü c:L ûc t ïi hản khi u n dc â i v ïi thanh truy n bà ngỉ å äú äú å ãư ò thẹp cạc bon:Biªn so¹n TS TrÇn Thanh H¶i Tïng , Bé m«n §éng lùc, Khoa C¬ khÝ 6Hçnh 4.6 Så âäư tênh thán thanh truưn täúc âäü tháúp TÝnh to¸n nhãm Thanh trun P Flith tb= −( , )3350 6 2 MN.L ûc t ïi hản khi u n dc â i v ïi thanh truy n bà ngỉ å äú äú å ãư ò thẹp h üp kim:åP Flith tb= −( )4700 23 MN.Trong âọ: Pth l ûc t ïi hản (MN).ỉ åFtb di ûn têch ti t di ûn trung bçnh thanh truy nã ãú ã ãư (m2)i bạn kênh quạn tênh nho nh t cu a ti t di ûní áú í ãú ã trung bçnh (m).Hãû s ä ú ä ø n â ë n h ú n do ü c:η =PPthz [η] = 2,5 - 54.1.2.2. Tênh s ỉ ï c b ãưn ca thán thanh truưn tä ú c â ä ü cao:Tr ng h üp â üng c t c â ü cao (vỉåì å ä å äú ätb>9m/s), c n pha iáư í xẹt â n l ûc quạn tênh chuy n â üng tënh ti n, chuy n â üngãú ỉ ãø ä ãú ãø ä quay, chuy n â üng là c.ãø ä õL ûc tạc dủng l n th n khi chëu nẹn va u n dc la :ỉ ã á ì äú ìP1 = Pz + Pj = pz.Fp - mRω2(1+λ).Fpa. Tải tiã ú t di ã û n trung bçnh:ng su t nẹn ti t di ûn trung bçnh:ỈÏ áú å í ãú ãσσxtbxytbyPFkPFkmaxmax==11ng su t kẹo ti t di ûn trung binh:ỈÏ áú åí ãú ãσkjttbPF=, Trong âọ Pjt la l ûc quạn tênh chuy n â üngì ỉ ãø ä thà ng cu a kh i l üng th n tênh t ti t di ûn trung bçnh tró í äú ỉå á ỉì ãú ã åí l n va nhọm piston.ã ìH û s an toa n ti t di ûn trung bçnh:ã äú ì å í ãú ãBiªn so¹n TS TrÇn Thanh H¶i Tïng , Bé m«n §éng lùc, Khoa C¬ khÝ 7 TÝnh to¸n nhãm Thanh trun nnxx k x kxy k y kσσσσσσ σ ψ σ σσσ σ ψ σ σ=− + +=− + +−−2211( ) ( )( ) ( )max maxmax maxb. Tải tiã ú t diã û n nh nh á ú t :Ỉ Ï ng su á ú t nẹn åí tiã ú t diã û n nh nhá ú t :min1maxnFP=σỈ Ï ng su á ú t kẹo å í tiã ú t diã û n nh nh á ú t :minjâkjFP=σ; Trong âọ Pjâ la l ûc quạ tênh chuy n â üngì ỉ ãø ä thà ng cu a kh i l üng â u nho va nhọm piston.ó í äú ỉå áư í ìHã û s ä ú an ton å í tiã ú t diã û n nh nh á ú t :nxn kj n kjσσσσ σ ψ σ σ=− + +−21( ) ( )max max4.1.3. Tênh b ãưn â á ư u to thanh truưn:Th ng tênh toạn g n âụng, chn vë trê CT, â u tåì áư  áư chëu l ûc quạn tênh chuy n â üng thà ng va l ûc quạn tênhỉ ãø ä ó ì ỉ chuy n â üng quay kh ng k â n kh i l üng nà p â u to.ãø ä ä ãø ãú äú ỉå õ áưPâ = Pj +Pkâ = Fp Rω2[m(1+λ)+(m2-mn)]M men u n va l ûc phạp tuy n tải ti t di ûn A-A tênhä äú ì ỉ ãú ãú ã g n âụng nh sau:áư ỉγ+=γ+=)003,0522,0(PN)00083,00127,0(2cPModAodAc: la khoa ng cạch gi ỵa haiì í ỉ â ng t m bu l ng thanh truy nỉå ì á ä ãư- Mä men ú n v l ỉ û c phạp tu ú n tải tiã ú t diã û n A-A tạc dủng lãn nà õ p â á ư u to:+=+=bddAbddAFFFNNJJJMM- Ỉ Ï ng su á ú t tä ø n g tạc dủng lãn Biªn so¹n TS TrÇn Thanh H¶i Tïng , Bé m«n §éng lùc, Khoa C¬ khÝ 8Hçnh 4.7 Ti trng tạc dủng lãn âáưu to thanh truưn TÝnh to¸n nhãm Thanh trun nà õ p â á ư u to:dAuAFNWM+=σ−ΣN u ãú γo =40 thç: +++=σΣbddbudFF4,0)JJ1(Wc023,0P[σ∑ ] = 150 -200 MN/m2 thẹp cac bon ;[σ∑ ] = 150 -200 MN/m2 thẹp h üp kimåKi m tra â ü bi n dảng h ïng kênh:ãø ä ãú ỉå)JJ(EcP0024,0dbdd3d+=∆ ≤ 0,06-0,1mm4.2. Tênh s ỉ ï c b ãưn ca bu läng thanh truưnTa i trng tạc dủng l n bu l ng thanh truy n: G m l ûcí ã ä ãư äư ỉ quạn tênh chuy n â üng thà ng va l ûc quạn tênh li t m kh ngãø ä ó ì ỉ á ä k kh i l üng nà p â u to.ãø äú ỉå õ áưPb = Pj +Pkâ = Fp Rω2[m(1+λ)+(m2-mn)]/zLỉ û c xiã ú t ban â á ư u: PA = (2 ÷ 4)PbH û s gia m ta i ã äú í í χ do bi n dảng cu a bu long va nà pãú í ì õ â u to khi chëu l ûc kẹo Páư ỉbχ =+FF Fbb d V ïi åFFbd= ÷3 5 thç χ = ÷( , , )0 15 0 25Khi âọ l ûc tạc dủng l n bu l ng th ûc t la :ỉ ã ä ỉ ãú ìPbt = PA + χ Pb = (2,15 ÷ 4,25)Pbng su t kẹo l n bu l ng s la :ỈÏ áú ã ä ìσkbtbPF=minM men xồ n bu l ng do l ûc xi t ban â u:ä õ ä ỉ ãú áưM Pdx Atb= µ2; µ la h û s ma sạt l y bà ng 0,1ì ã äú áú òng su t xồ n:ỈÏ áú õτxxxxMWMd= =0 23,Biªn so¹n TS TrÇn Thanh H¶i Tïng , Bé m«n §éng lùc, Khoa C¬ khÝ 9dbldmindtb Tính toán nhóm Thanh truyền ng su t t ng:ặẽ ỏỳ ọứ = +k x242 80 -120 MN/m2 õ i v ùi theùpọỳ ồ caùc bon120 - 250 MN/m2 õ i v ùi theùpọỳ ồ h ỹp kimồBiên soạn TS Trần Thanh Hải Tùng , Bộ môn Động lực, Khoa Cơ khí 10 . õτxxxxMWMd= =0 23,Biªn so¹n TS TrÇn Thanh H¶i Tïng , Bé m«n §éng lùc, Khoa C¬ khÝ 9dbldmindtb Tính toán nhóm Thanh truyền ng su t t ng:ặẽ ỏỳ ọứ. chuy n â üng là c cu a thanh truy n.í ãø ä õ í ãưBiªn so¹n TS TrÇn Thanh H¶i Tïng , Bé m«n §éng lùc, Khoa C¬ khÝ 4 TÝnh to¸n nhãm Thanh trun Khi