Đồ án môn học “thiết kế máy tàu

Xác định chuyển vị x bằng phương pháp đồ thị Brick cho phép ta xác lập được mối quan hệ thuận nghịch giữa chuyển vị x của piston vàgóc quay ϕ của trục khuỷu một cách kh

Máy tàu thủy ngày nay đang phát triển mạnh cả về số lượng và chấtlượng, nó đóng góp một vai trò quan trọng trong lĩnh vực đóng mới, sửa chữavà khai thác Mặc dù hiện nay khoa học công nghệ đã đạt được những thànhtựu đáng kể về máy tàu thủy nhưng tất cả đều dựa trên nguyên lý cơ bản củađộng cơ đốt trong, nó là nền tảng cơ sở để chúng ta tiếp tục nghiên cứu, sángtạo, phát triển hoàn thiện hơn nữa động cơ tàu thủy.

Môn học Kết cầu máy tàu thủy là môn học chuyên ngành với những nềntảng cơ sở về kết cấu và tính toán động cơ tàu thủy mà những sinh viên ngànhKỹ Thuật Tàu Thủy cần nắm vững

Đồ án môn học “Thiết Kế Máy Tàu” là một đồ án quan trọng giúp cho

sinh viên hiểu sâu hơn những kiến thức đã được học, nắm vững kiến thức mộtcách chủ động, lý giải được các nguyên lý và các kết cấu có liên quan

Đồ án gồm ba phần chính:

 Tính toán, xây dựng đồ thị công, động học, động lực học

 Phân tích đặc điểm chung của động cơ chọn tham khảo

 Phân tích đặc điểm kết cấu và nguyên lý làm việc của hệthống bôi trơn

Em xin chân thành cảm ơn thầy: TS Dương Việt Dũng đã giảng dạy vàhướng dẫn tận tình để em có thể hoàn thành nhiệm vụ được giao

Dù đã rất cố gắng nhưng không thể tránh khỏi sai sót, em rất mong được

sự chỉ bảo thêm của thầy và những ý kiến đóng góp của các bạn

Đà Nẵng, ngày 06 tháng 06 năm 2012

Sinh viên

Hoàng Đình Tân

1 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN, XÂY DỰNG ĐỒ THỊ CÔNG,

ĐỘNG HỌC, ĐỘNG LỰC HỌC

1.1 Đồ thị công:

1.1.1 Các thông số cho trước:

I Công suất cực đại của động cơ: Ne = 139,7 (kw)

VIII Loại nhiên liệu: Diesel

IX Đường kính xilanh: D = 162 (mm)

X.Hành trình piston: S = 224 (mm)

XI Tham số kết cấu: λ = 0,26

XII Áp suất cực đại: Pz = 10,6 (MN/m2)

XIII Khối lượng nhóm piston: mpt = 61,8 (kg)

XIV Khối lượng nhóm thanh truyền: mttr = 51,5 (kg)

1.1.2 Các thông số chọn:

XX Áp suất không khí ngoài môi trường: P0 = 0,1 (MN/m2)

XXI Chỉ số nén đa biến trung bình: n1 = 1,35

XXII Chỉ số giãn nở đa biến trung bình: n2 = 1,27

XXIII Áp suất khí nạp: Pk = 0,15 (MN/m2)

XXIV Áp suất cuối quá trình nạp:

XXV Pa = 0,94.Pk = 0,94.0,15 = 0,141 (MN/m2)

XXVI Áp suất cuối quá trình nén:

XXVII Pc = Pa.εn1 = 0,141.16,91,35 = 6,41 (MN/m2)

XXVIII Tốc độ trung bình của động cơ:

XXIX Cm =

S.n30 =

0,224.48030

= 3,584 (m/s)XXX 3,5 (m/s) ≤ Cm ≤ 6,5 (m/s)

XXXI ⇒ đây là động cơ thấp tốc

XXXII Áp suất khí thải trước cơ cấu tăng áp:

XXXIII Pth = 1,16.P0 =1,16.0,1 = 0,116 (MN/m2)

XXXIV Áp suất khí sót:

XXXV Pr = 1,05.Pth = 1,05.0,116 = 0,1218 (MN/m2)

XXXVI Chỉ số giản nở sớm: ρ = 1,35

XXXVII.Áp suất cuối quá trình giản nỡ:

= 0,428 (MN/m2)

XXXIX Thể tích công tác:

XL Vh =

2

S .D4

π

=

2

2, 24 .1,624

π

= 4,615 (dm3)XLI Thể tích buồng cháy:

XLII Vc =

h

V1

ε −

=

4,61516,9 1−

= 0,29 (dm3)XLIII Thể tích toàn bộ:

XLIV Va = Vh + Vc = 4,615 + 0,29 = 4,905 (dm3)

XLV Vận tốc góc của trục khuỷu:

XLVI ω =

.n30

π

=

.48030

π

= 50,24 (rad/s)

1.1.3 Xây dựng đồ thị công:

1.1.3.1 Xây dựng đường nén:

XLVII Gọi Pnx, Vnx là áp suất và thể tích biến thiên theo quá trình nén của động cơ

XLVIII Quá trình nén là quá trình đa biến nên: Pnx

n1 nx

V

= const

XLIX ⇒ Pnx

n1 nx

V = Pc

n1 c

V

L ⇒ Pnx =

n1 c c nx

V

P V

c n1

Pi

LII Với i = 1, 2, 3, , ε

1.1.3.2 Xây dựng đường giãn nở:

LIII Gọi Pgnx, Vgnx là áp suất và thể tích biến thiên theo quá trình giãn nở của động cơ

LIV Quá trình giãn nở là quá trình đa biến nên: Pgnx

n 2 gnx

V

= const

LV ⇒ Pgnx

n 2 gnx

V = Pz

n 2 z

V

LVI ⇒ Pgnx = Pz

n 2 z

gnx

VV

PV.Vc

n 2 z

n 2

P i

ρ

LIX Với i = ρ, 2, 3, , ε

LX

1.1.3.3 Biểu diễn các thông số:

+ Biểu diễn thể tích buồng cháy:

0,299

10,6200

224143,234

1.1.3.4 Bảng xác định các điểm trên đường nén và đường

giãn nỡ:

LXVIII LXIX.

LXX Từ các thông số tính được ta tiến hành vẽ đường nén và đường giãn nở

LXXI Vẽ đồ thị Brick để xác định các điểm đặc biệt

0,58 XXXIV.2 XXXV.18 XXXVI.2,549 XXXVII.2,515 XXXVIII.47,5 XXXIX.2,412 XL.6,434 XLI.121,4

1,16 LII.4 LIII.36 LIV.6,498 LV.0,986 LVI.18,6 LVII.5,816 LVIII.2,668 LIX.50,3

1,74 LXX.6 LXXI.54 LXXII.11,233 LXXIII.0,571 LXXIV.10,8 LXXV.9,733 LXXVI.1,594 LXXVII.30,1

2,61 XCVII.9 XCVIII.81 XCIX.19,419 C.0,33 CI.6,2 CII.16,289 CIII.0,953 CIV.18

3,19 CXV.11 CXVI.99 CXVII.25,461 CXVIII.0,252 CXIX.4,8 CXX.21,017 CXXI.0,738 CXXII.13,9

4,06 CXLII.14 CXLIII.126 CXLIV.35,259 CXLV.0,182 CXLVI.3,4 CXLVII.28,548 CXLVIII.0,544 CXLIX.10,3

4,64 CLX.16 CLXI.144 CLXII.42,224 CLXIII.0,152 CLXIV.2,9 CLXV.33,825 CLXVI.0,459 CLXVII.8,7

CLXVIII

4,905 CLXIX.16,9 CLXX.152 CLXXI.45,462 CLXXII.0,141 CLXXIII.2,7 CLXXIV.36,259 CLXXV.0,428 CLXXVI.8,1

1.1.3.5 Xác định các điểm đặc biệt:

+ Điểm phun sớm: c’ được xác định từ đồ thị Brick ứng với ϕs

LXXII c’ (0,403; 4,1)

+ Điểm c (0,29; 6,41)

+ Điểm bắt đầu quá trình nạp: r (0,29; 0,1218)

+ Điểm mở sớm của xupáp nạp r’: được xác định từ đồ thị Brick ứng với ϕ1

+ Điểm áp suất cực đại lý thuyết z (0,392; 10,6)

+ Điểm áp suất cực đại thực tế z” (0,341; 10,6)

11 12 13 14 15 16 17 18

b b"

a r''

r' r

1.2 Đồ thị chuyển vị:

XCV Chuyển vị x của piston tùy thuộc vào vị trí của trục khuỷu, x thay

đổi theo góc quay ϕ của trục khuỷu

XCVI Xác định chuyển vị x bằng phương pháp đồ thị Brick cho phép ta

xác lập được mối quan hệ thuận nghịch giữa chuyển vị x của piston vàgóc quay ϕ của trục khuỷu một cách khá thuận lợi và chính xác

1.2.1 Các bước tiến hành xây dựng đồ thị:

+ Vẽ nữa đường tròn tâm O, bán kính R Do đó AB = S = 2R Điểm A ứngvới góc quay ϕ = 00 (vị trí điểm chết trên) và điểm B ứng với ϕ = 1800 (vịtrí điểm chết dưới)

+ Từ O lấy đoạn OO’ dịch về phía điểm chết dưới một đoạn:

=14,56 (mm)

+ Chọn tỷ lệ xích µR sao cho AB = Vhbd :

⇒ µR = µs = 1,56387

mmmm

+ Từ O’ kẻ các tia theo chiều kim đồng hồ ứng với các góc từ 00, 100, 200,

… , 1800, các tia này cắt vòng tròn Brick tương ứng tại các điểm 0, 1, 2,

3, , 18

+ Vẽ hệ trục tọa độ vuông góc x - ϕ phía dưới nữa vòng tròn, trục Oϕ trụcđứng dóng từ A xuống biểu diễn giá trị ϕ từ 00, 100, 200, , 1800 với tỷ lệxích: µϕ = 2 (độ/mm), trục Ox nằm ngang biểu diễn chuyển vị x với tỷ lệxích µS = 1,56387 (mm/mm)

+ Từ các điểm chia 0, 1, 2, ,18 trên nữa vòng tròn Brick ta dóng cácđường thẳng song song với trục Oϕ Và từ các điểm chia trên trục Oϕ ứng

với các góc 00, 100, 200, , 1800 ta kẻ các đường nằm ngang Các đườngnày tương ứng với các góc cắt nhau tại các điểm 0, 1, 2, ,18.

biểu diễn độ dịch chuyển của piston x= f(ϕ)

XCIX

C

CI

CII

ϕ = 100

CXVI

x = 2,141CXVII

ϕ = 200

CXVIII

x = 8,458CXIX

ϕ = 300

CXX

x = 18,645CXXI

ϕ =400

CXXII

x = 32,219CXXIII

ϕ = 500

CXXIV

x = 48,552CXXV

ϕ = 600

CXXVI

x = 66,92CXXVII

ϕ = 700

CXXVIII

x = 86,551CXXIX

ϕ = 800

CXXX

x = 106,672CXXXI

ϕ = 900

CXXXII

x = 126,56CXXXIII

ϕ = 1000

CXXXIV

x = 145,57CXXXV

ϕ = 1100

CXXXVI

x = 163,163CXXXVII

ϕ = 1200

CXXXVIII

x = 178,92CXXXIX

ϕ = 1300

CXL

x = 192,536CXLI

ϕ = 1400

CXLII

x = 203,813

ϕ = 1500

CXLIV

x = 212,699CXLV

ϕ = 1600

CXLVI

x = 218,949CXLVII

ϕ = 1700

CXLVIII

x = 222,738CXLIX

ϕ = 1800

CL

x = 224

CLI.

1.3 Đồ thị vận tốc:

1.3.1 Các bước tiến hành xây dựng đồ thị:

+ Vẽ nửa vòng tròn tâm O bán kính r1 = R.ω (mm) Vẽ vòng tròn đồng

tâm O có bán kính r2 =

R .2

+ Ta chọn tỷ lệ xích sao cho giá trị vẽ nửa vòng tròn bán kính

CLIV r1 = AB/2, có đường kính là AB = Vhbd = 143,234 (mm)

CLV ⇒

hbd 1

Vr2

71,617 (mm)

CLVI

1 2

r r2

λ

2

= 9,31 (mm)CLVII Với µv = ω.µs.10-3= 50,24 1,56387.10-3 = 0,07857 (m/mm/s)

+ Chia đều nửa vòng tròn bán kính r1 và vòng tròn bán kính r2 ra làm nphần bằng nhau Như vậy với góc φ ở nửa vòng tròn bán kính r1 thì ởvòng tròn bán kính r2 sẽ là 2ϕ, ta chia nửa vòng tròn bán kính r1 thành

18 điểm mỗi điểm cách nhau 100 và trên vòng tròn bán kính r2 ta cũngchia thành 18 điểm mỗi điểm cách nhau là 200 Đánh số thứ tự điểmchia trên nữa vòng tròn r1 từ 0, 1, 2, , 18 theo chiều ngược kim đồng

hồ, còn trên vòng tròn bán kính r2 ta đánh số từ 0’, 1’, 2’ ,18’ theochiều kim đồng hồ, cả hai đều xuất phát từ tia OA

+ Từ các điểm chia trên nữa vòng tròn bán kính r1 ta dóng các đườngthẳng vuông góc với đường kính AB, và từ các điểm chia trên vòngtròn bán kính r2 ta kẻ các đường song song với AB, các đường dóng nàysẽ cắt nhau tại các điểm 0, a, b, c, , s nối các điểm này lại bằng mộtđường cong ta được đường biểu diễn trị số tốc độ ở các góc ϕ tươngứng, phần giới hạn của đường cong này và ½ đường tròn lớn gọi là giớihạn vận tốc của piston.

+ Vẽ tọa độ vuông góc v – S, trục 0v trùng với trục 0a, trục ngang biểudiễn giá trị S Từ các điểm chia trên đồ thị Brick, ta kẻ các đường songsong với trục 0v và cắt trục 0S tại các điểm 0, 1, 2, …, 18, từ các điểmnày ta đặt các đoạn thẳng 00’, 11’, 22’, , 1818’ song song với trục0v có khoảng cách bằng khoảng cách các đoạn tương ứng nằm giữađường cong với nửa đường tròn bán kính r1 mà nó biểu diễn tốc độ ởcác góc ϕ tương ứng Nối các điểm 0”, 1”, 2”, lại với nhau ta cóđường cong biểu diễn vận tốc piston V = f(S)

2'

8' 10' 12' 14' 16' 0

ϕ = 100

CLXXVI

V = 1,227CLXXVII

ϕ = 200

CLXXVIII

V = 2,395CLXXIX

ϕ = 300

CLXXX

V = 3,447CLXXXI

ϕ =400

CLXXXII

V = 4,337CLXXXIII

ϕ = 500

CLXXXIV

V = 5,031CLXXXV

ϕ = 600

CLXXXVI

V = 5,507CLXXXVII

ϕ = 700

CLXXXVIII

V = 5,758CLXXXIX

ϕ = 800

CXC

V = 5,792CXCI

ϕ = 900

CXCII

V = 5,627CXCIII

ϕ = 1000

CXCIV

V = 5,291CXCV

ϕ = 1100

CXCVI

V = 4,817CXCVII

ϕ = 1200

CXCVIII

V = 4,24CXCIX

ϕ = 1300

CC

V = 3,59

ϕ = 1400

CCII

V = 2,897CCIII

ϕ = 1500

CCIV

V = 2,18CCV

ϕ = 1600

CCVI

V = 1,454CCVII

ϕ = 1700

CCVIII

V = 0,727CCIX

ϕ = 1800

CCX

V = 0CCXI

1.4 Đồ thị gia tốc:

1.4.1 Các bước tiến hành xây dựng đồ thị:

CCXII Giải gia tốc của piston bằng phương pháp đồ thị, dùng phương phápTôLê

CCXIII Các bước tiến hành như sau:

+ Vẽ hệ trục J – S Lấy đoạn thẳng AB trên trục S, AB = S = 2.R.

+ Từ A dựng đoạn thẳng AC vuông góc AB lên phía trên, với:

2.1121,56387

= 41,111 (mm)

⇒

bd J

EF

µ

220,55,0885

33’, 44’ Đường bao của các đoạn này là đường cong biểu diễn gia tốc củapiston J = f(S).

CCXVIII

CCXIX

D F

ϕ = 300

CCXXXI

J = 281,571CCXXXII

ϕ =400

CCXXXIII

J = 229,32CCXXXIV

ϕ = 500

CCXXXV

J = 168,95CCXXXVI

ϕ = 600

CCXXXVII

J = 104,594CCXXXVIII

ϕ = 700

CCXXXIX

J = 40,382CCXL

ϕ = 800

CCXLI

J = -19,979CCXLII

ϕ = 900

CCXLIII

J = -73,501CCXLIV

ϕ = 1000

CCXLV

J = -118,157CCXLVI

ϕ = 1100

CCXLVII

J = -152,992CCXLVIII

ϕ = 1200

CCXLIX

J = -178,098CCL

ϕ = 1300

CCLI

J = -194,476CCLII

ϕ = 1400

CCLIII

J = -201,1CCLIV

ϕ = 1500

CCLV

J = -205,117CCLVI

ϕ = 1600

CCLVII

J = -207,458CCLVIII

ϕ = 1700

CCLIX

J = -208,78CCLX

ϕ = 1800

CCLXI

Jmin = -209,194CCLXII

1.5 Động lực học cơ cấu trục khuỷu thanh truyền:

CCLXIII Tính toán động lực học cơ cấu trục khuỷu thanh truyền nhằm

mục đích xác định các lực do hợp lực của lực quán tính và lực khí thểtác dụng lên các chi tiết trong cơ cấu ở mỗi vị trí của trục khuỷu để

phục vụ cho việc tính toán sức bền, nghiên cứu trạng thái ăn mòn củacác chi tiết máy và tính toán cân bằng động cơ

CCLXIV Trong quá trình làm việc của động cơ, cơ cấu trục khuỷu thanh

truyền chịu tác dụng của các lực sau: Lực quán tính do các chi tiết cókhối lượng chuyển động; Lực khí thể; Trọng lực; Lực ma sát Trừ trọnglực ra, chiều và trị số của các lực khác đều thay đổi theo các vị trí củapiston trong chu kỳ công tác của động cơ Trong các lực nói trên, lựcquán tính và lực khí thể có trị số lớn hơn cả, nên trong quá trình tínhtoán ta chỉ xét đến hai loại lực này

CCLXV

1.5.1 Xác định khối lượng:

CCLXVIII Trong quá trình tính toán, thiết kế và để xây dựng các

đồ thị được thuận lợi thì người ta thường tính toán khối lượng chuyểnđộng tịnh tiến và khối lượng chuyển động quay của cơ cấu trục khuỷuthanh truyền tính trên đơn vị diện tích đỉnh piston

1.5.1.1 Khối lượng tham gia chuyển động thẳng:

CCLXIX Các chi tiết máy trong cơ cấu trục khuỷu thanh truyền thamgia vào chuyển động tịnh tiến bao gồm: các chi tiết trong nhóm piston và khốilượng của thanh truyền quy dẫn về đầu nhỏ thanh truyền

CCLXX Ta có: Mtt = mpt + m1

CCLXXI Trong đó: mpt : khối lượng nhóm piston

CCLXXII m1 :khối lượng thanh truyền quy dẫn về đầu

π

= 20601 (mm2) = 20601.10-6 (m2)

CCLXXX Khối lượng tham gia chuyển động tịnh tiến tính trên đơn vị diện tíchđỉnh piston:

1.5.1.2 Khối lượng tham gia chuyển động quay:

CCLXXXII Khối lượng tham gia chuyển động quay trong cơ cấu trụckhuỷu thanh truyền gồm: phần khối lượng nhóm thanh truyền quy dẫn về đầu tothanh truyền, khối lượng trục khuỷu gồm có khối lượng chốt khuỷu và khối lượngmá khuỷu quy dẫn về tâm má khuỷu

CCLXXXIII MR = mk + m2

CCLXXXIV Trong đó: m2 : khối lượng thanh truyền qui dẫn về đầu to

thanh truyền

CCLXXXV m2 = 0,68.mttr = 0,68.51,5 = 35,02 (kg)CCLXXXVI mk : khối lượng chuyển động quay của trục

CCXCI PJmin = -mtt.R.ω2.(1 – λ) = -mtt.Jmin

CCXCII = -3799,716 ( -209,194) = -794878 (N/m2) = 0,794878 (MN/m2)

CCXCIII E’F’ = EF.mtt = -220,5 3799,716 = -837837 (N/m2) =

= 15 (mm)

CCXCIX E’F’bd = Pj

E 'F' 0,837837

0,053

=µ

= 15,81 (mm)CCC

11 12 13 14 15 16 17 18

b b"

a r''

r' r

CCCXVIII Hình 1-6: Đồ thị lực quán tính –PJ = f(V)

1.5.3 Khai triển đồ thị P_V thành đồ thị P_φ :

− Vẽ hệ trục tọa độ vuông góc P_ϕ có trục ngang lấy giá trị P0 , trên trục

0ϕ ta chia thành từng khoảng 100 ứng với tỷ lệ xích: µϕ = 2 (độ/mm)

− Sử dụng đồ thị Brick để khai triển đồ thị P_V thành đồ thị P_ϕ Từ cácđiểm chia trên đồ thị Brick dóng các đường thẳng song song vơi trục 0Pvà cắt đồ thị công tại các điểm trên đường biểu diễn các quá trình nạp,nén, cháy giãn nở và thải Qua các giao điểm này ta kẻ các đườngngang song song với trục hoành sang hệ trục tọa độ P_ϕ

− Từ các điểm chia trên trục 0ϕ kẻ các đường song song với trục 0P, cácđường này cắt các đường dóng ngang tại các điểm ứng với các góc chiacủa đồ thị Brick và phù hợp với quá trình làm việc của động cơ Nốicác giao điểm này lại ta có đường cong khai triển đồ thị P_ϕ với tỷ lệxích :

1.5.4 Khai triển đồ thị P j _V thành đồ thị P j _ϕ:

CCCXXI Cách khai triển giống như khai triển đồ thị P_V thành đồ thị

P_ϕ nhưng giá trị của Pj trên đồ thị P_V khi chuyển sang đồ thị P_ϕ

phải đổi dấu

1.5.5 Cộng đồ thị P_ϕ và P j _ϕ ta được dồ thị P 1 _ϕ:

CCCXXII Cộng các giá trị Pkt với Pj ở các trị số góc ϕ tương ứng

ta sẽ vẽ được đường biểu diễn hợp lực của lực quán tính và lực khí thể:CCCXXIII P1 = Pkt + Pj (MN/m2)

CCCXXIV

CCCXXV

CCCXXVIII Hình 1-7: Đồ thị khai triển P_ϕ

1.5.6 Xác định lực tác dụng lên chốt khuỷu:

CCCXXIX Lực tiếp tuyến tác dụng lên chốt khuỷu:

CCCXXXI Lực ngang tác dụng lên phương thẳng góc với đường tâm

xilanh:

CCCXXXII N = P1.tgβ (MN/m2)

- Lập bảng tính P1, T, Z, N theo giá trị góc ϕ:

CCCXXXIII + P1 ta xác định được trên đồ thị tương ứng với các giá trị của

ϕ

CCCXXXIV + Xác định các giá trị T, Z, N:

CCCXXXV Ta có các giá trị

sin( )cos

ϕ + ββ

,

cos

ϕ + ββ

, tgβ phụ thuộc vào giá trị của ϕ, λ

CCCXXXVI Sau khi lập bảng xác định các giá trị T, Z, N Ta vẽ đồ thị T,

Z, N theo ϕ trên hệ trục tọa độ vuông góc chung (T,Z,N _ϕ) Với tỷ lệ

ϕ + ββ

DXLIX

13,8

DL 0.85352

-DLI 11.8

-DLII 0.57878

-DLIII.8

-DLIV.0.25196

-DLV 3.5DLVI

320

DCV 6

,3

DCVI.0.77264

DCX 0.16951

-DCXI.1.1DCXII

CMXXXIII.

N T Z

CMXXXVIII - Thứ tự làm việc của động cơ: 1 – 5 – 3 – 6 – 2 – 4

CMXXXIX - Góc lệch công tác:

120 ÷ 240 240 ÷ 360 360 ÷ 480 480 ÷ 600 600 ÷ 720

CMXLII - Khi trục khuỷu xilanh thứ 1 nằm ở vị trí ϕ1 = 00 thì:

CMXLIII Trục khuỷu xilanh thứ 2 nằm ở vị trí ϕ2 = 2400

CMXLIV Trục khuỷu xilanh thứ 3 nằm ở vị trí ϕ3 = 4800

CMXLV Trục khuỷu xilanh thứ 4 nằm ở vị trí ϕ4 = 1200

CMXLVI Trục khuỷu xilanh thứ 5 nằm ở vị trí ϕ5 = 6000

CMXLVII Trục khuỷu xilanh thứ 6 nằm ở vị trí ϕ6 = 3600

CMXLVIII Tính tổng ΣT = T1 + T2 + T3 + T4 + T5 + T6

CMXLIX Cứ mỗi giá trị ϕ1 , ϕ2 , ϕ3 , ϕ4 , ϕ5 , ϕ6 ta có giá trị T1 , T2 , T3

, T4 , T5 , T6

CML tương ứng được xác định theo T_ϕ

CMLI Bảng giá trị ΣT_ϕ :

30.N 10T

N

N =η

π

= 20601 (mm2) = 20601.10-6 (m2)

MCXLII R : bán kính quay của trục khuỷu

MCXLIII ϕđ : hệ số hiệu đính đồ thị công

3,14.0,112.20601.10 0,94.480 −

= 1508294 (N/m2) = 1,508 (MN/m2)

MCL Hình 1-9: Đồ thị ΣT_ϕ

1.5.8 Đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu:

MCLI Đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu dùng để xác định lực tác

dụng lên chốt khuỷu ở mỗi vị trí của trục khuỷu Từ đồ thị này ta có thểtìm được trị số trung bình của phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu cũng như

có thể dễ dàng tìm được lực lớn nhất và lực bé nhất Dùng đồ thị phụ tải

ta có thể xác định khu vực chịu lực ít nhất để xác định vị trí khoan lỗdầu bôi trơn và để xác định phụ tải khi tính sức bền ở trục

- Khi vẽ đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu có thể chưa cần xét đến lựcquán tính chuyển động quay của khối lượng thanh truyền m2 quy về tâmchốt khuỷu vì phương và trị số của lực quán tính này không đổi, sau khi vẽxong ta xét sau

- Vẽ hệ tọa độ T_Z gốc tọa độ 0’ trục 0’Z có chiều dương hướng xuống dưới

MCLII + Lực quán tính ly tâm :

2 2 Ro

20601.10 −

=

= 480557 (N/m2) = 0,481 (MN/m2)

MCLVI + Với tỷ lệ xích µZ ta dời gốc tọa độ 0’ xuống 0 một đoạn

00’

MCLVII

bd Z

- Từ tâm 0 vẽ vòng tròn tượng trưng cho chốt khuỷu

MCLIX + Xác định giá trị, phương, chiều và điểm đặt lực

MCLX + Giá trị của lực là độ dài vector tính từ gốc 0’ đến vị trí bất kì mà ta

cần

MCLXI + Chiều của lực hướng từ tâm 0 ra ngoài

MCLXII + Điểm đặt của lực là giao của phương kéo dài về phía ngược lại

của vector lực và đường tròn tượng trưng cho chốt khuỷu

MCLXVI Qϕ : hợp lực của các lực tác dụng lên chốt khuỷu.MCLXVII

10 12 14 16 18 20 22

58 62

63 64 67 68 69 70 71 72

PR

MCLXIX

MCLXX Hình 1-10: Đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu.

1.5.9 Khai triển đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu trong hệ

MCLXXIII - Trên các điểm chia của trục 0_ϕ, ta lần lượt đặt các vector

Q ,Q , ,Quur uuur uuuur

tương ứng với các góc ϕ0 , ϕ10 , , ϕ720 Nối cácđiểm mút lại ta sẽ được đường cong biểu diễn đồ thị khai triển Q = f(ϕ)

MCLXXIV Bảng giá trị Q theo ϕ:

30 MCCVIII.27,55 MCCIX.220 MCCX.24,51 MCCXI.410 MCCXII.27,67 MCCXIII.600 MCCXIV.20,81MCCXV

50 MCCXXIV.17,81 MCCXXV.240 MCCXXVI.22,71 MCCXXVII.430 MCCXXVIII.21,38 MCCXXIX.620 MCCXXX.15,42MCCXXXI

60 MCCXXXII.12,91 MCCXXXIII.250 MCCXXXIV.20,78 MCCXXXV.440 MCCXXXVI.22,55 MCCXXXVII.630 MCCXXXVIII.12,04MCCXXXIX

80 MCCXLVIII.9,58 MCCXLIX.270 MCCL.14,87 MCCLI.460 MCCLII.26,32 MCCLIII.650 MCCLIV.9,73MCCLV

100 MCCLXIV.15,73 MCCLXV.290 MCCLXVI.9,7 MCCLXVII.480 MCCLXVIII.29,54 MCCLXIX.670 MCCLXX.18,15MCCLXXI

110 MCCLXXII.18,78 MCCLXXIII.300 MCCLXXIV.8,74 MCCLXXV.490 MCCLXXVI.30,28 MCCLXXVII.680 MCCLXXVIII.23,19MCCLXXIX

150 MCCCIV.24,25 MCCCV.340 MCCCVI.31,41 MCCCVII.530 MCCCVIII.29,22 MCCCIX.720 MCCCX.34,2MCCCXI

160 MCCCXII.24,63 MCCCXIII.350 MCCCXIV.76,08 MCCCXV.540 MCCCXVI.28,1 MCCCXVII.MCCCXVIII.MCCCXIX.MCCCXX.MCCCXXI.MCCCXXII.MCCCXXIII.MCCCXXIV.MCCCXXV.MCCCXXVI

MCCCXXXVII Trong đó: Qmax , Qmin và Qtb là phụ tải cực đại, cực tiểu và

trung bình được xác định trên đồ thị Q_ϕ

MCCCXLII Fp : diện tích đỉnh piston

MCCCXLIII Hệ số va đập, biểu thị mức độ va đập của phụ tải: