Thanh truyền trục khuỷu thân máy nắp máy

5. THIÃÚT KÃÚ CÅ CÁÚU KHUYÍU TRUÛC-THANH TRUYÃÖN.5.1. XAÏC ÂËNH CAÏC KÊCH THÆÅÏC CÅ BAÍN CUÍA TRUÛC KHUYÍU:5.1.1. Âáöu truûc khuyíu

Âáöu truûc khuyíu thæåìng duìng âãø làõp baïnh ràng dáùn âäüng båm næåïc, båm dáöu nhåìn, båm cao aïp, baïnh âai âãø dáùn âäüng quaût gioï vaì âai äúc khåíi âäüng âãø khåíi âäüng âäüng cå bàòng tay quay. Caïc baïnh rang chuí âäüng hoàûc banh âai dáùn âäüng âæåüc làõp trãn âáöu truûc khuyíu theo kiãøu làõp càng hoàûclàõp trung gian vaì âãöu coï then baïn nguyãût. Âai äúc khåíi âäüng haîm chàût baïnh âai, caïc chi tiãút maïy khaïc nhæ phåït chàõn dáöu, äø chàõn doüc truûc v.v... cuîng âãöu làõp trãn âáöu truûc khuyíu.

1

2

3

45

Hçnh 5.1. Kãút cáúu âáöu truûc khuyíu.1- Nàõp häüp truûc khuyíu; 2- Âáöu truûc khuyíu; 3- Phåït chàõn

dáöu; 4- Baûc; 5- Baïnh ràng dáùn âäüng truûc cam.5.1.2. Cäø truûc khuyíu

Caïc cäø truûc khuyíu thæåìng coï cuìng kêch thæåïc âæåìng kênh. Khi tàng âæåìng kênh cäø truûc, âäü cæïng væîng cuía cäø truûc seî khuyíu seî tàng. Màût khaïc, do momen quaïn tênh âäüc cæûc cuía tiãút diãûn truûc khuyíu tàng lãn, nãn âäü cæïng chäúng xoàõn cuía truûc cuîng tàng lãn maì khäúi læåüng chuyãøn âäüng quay cuía hãû thäúng truûc khuyíu seî khäng thay âäøi nhiãöu làõm.

Tuy váûy khi tàng kêch thæåïc cäø truûc , kêch thæåïc äø truûc seî tàng theo âäöng thåìi troüng læåüng cuía truûc khuyíu cuîng låïn nãn aính hæåíng âãún táön säú dao âäüng xoàõn cuía toaìn hãû truûc, coï thãø xaíy ra hiãûn tæåüng cäüng hæåíng nguy hiãøm trong phaûm vi täúc âäü sæí duûng.

Âãø thoía maîn nhæîng yãu cáöu trãn ta choün kêch thæåïc cäø truûc khuyíu nhæ sau:

Âæåìng kênh cäø truûc:dct = (0,6 0,85)DChoün dct = 36mm

Chiãöu daìi cäø truûc:lct = (0,5 0,6)dct

Choün lct= 22mm

5.1.3 .Chäút khuyíuÂæåìng kênh chäút khuyíu coï thãø láúy bàòng âæåìng

kênh cäø truûc. Chäút khuyíu cáön phaíi coï chiãöu daìi håüp lyï, sao cho coï thãø thoaí maîn âæåüc âiãöu kiãûn hçnh thaình maìn dáöu bäi trån vaì truûc khuyíu coï âäü cæïng væîng låïn nháút.

Âäúi våïi âäüng cå ta thiãút kãú (theo âäüng cå máùu) ta choün chäút khuyíu laì chäút âàût vaì kêch thæåïc âæåìng kênh vaì chiãöu daìi chäút khuyíu âæåüc choün nhæ sau:

Âæåìng kênh chäút khuyíu:dch= (0,6 0,72)DChoün: dch = 34mm

Chiãöu daìi chäút khuyíu:lch= (0,8 1,0)dch

Choün: lch= 28mmÂæåìng kênh trong cuía chäút:

ch= (0,3 0,5).dct

Choün ch=12mm

1

2

3

4

5

Hçnh 5.2. Chäút khuyíu.

1- Chäút khuyíu; 2- cäø truûc khuyíu; 3- Âæåìng dáöu âi bäi trån; 4- Then.

5.1.4. Maï khuyíuMaï khuyíu laì bäü pháûn näúi liãön giæîa cäø truûc vaì chäút khuyíu. Hçnh daûng maï khuyíu chuí yãúu phuû thuäüc vaìo loaûi âäüng cå, trë säú cuía aïp suáút khê thãø vaì täúc âäü quay cuía truûc khuyíu. Khi thiãút kãú maï khuyíu cuía âäüng cå cáön giaím troüng læåüng pháön khäng cán bàòng maï. Âãø deí chãú taûo, kãút cáúu âån giaín vaì khoíi laîng phê váût liãûu ta choün loaûi maï khuyíu coï hçnh làng truû. Âäöng thåìi âãø tàng sæïc bãön vaì âäü cæïng væîng cuía truûc khuyíu, giaím chiãöu daìy maï khuyíu ta tàng âæåìng kênh cäø truûc vaì chäút khuyíu, khiãún truûc khuyíu coï âäü truìng âiãûp giæîa cäø truûc vaì chäút.Âäü truìng âiãûp coï thãø âæåüc xaïc âënh theo cäng thæïc sau:

= mm

Trong âoï: dct- âæåìng kênh cäø truûc;

dch- dæåìng kênh chäút khuyíu;

R - baïn kênh khuyíu R = mm

Kêch thæåïc maï khuyíu âæåüc choün nhæ sau:Chiãöu räüng h = (1,05 1,3)DChoün: h = 66mmChiãöu daìy b = (0,24 0,27)DChoün: b = 14mm

5.1.5. Âäúi troüngÂäúi troüng coï hai taïc duûng chuí yãúu:

Cán bàòng læûc vaì momen læûc quaïn tênh khäng cán bàòng cuía âäüng cå.

Giaím phuû taíi cho cäø truûc.Caïc daûng âäúi troüng thæåìng gàûp:

Âäúi våïi âäüng ta thiãút kãú choün loaûi âäúi troüng làõp liãön våïi maï khuyíu.

1

2

3

5

4

Hçnh 5.3. Âäúi troüng vaì maï khuyíu.

1- Chäút khuyíu; 2- Maï khuyíu; 3- Âäúi troüng; 4- Âæåìng dáöu bäi trån; 5- Baûc loït.5.1.6. Âuäi truûc khuyíu

Âuäi truûc khuyíu cuía âäüng cå thæåìng duìng âãø làõp våïi caïc chi tiãút maïy cuía cå cáúu truyãön dáùn cäng suáút (baïnh âaì, khåïp näúi, baïnh âai truyãön,...).Ngoaìi pháön kãút cáúu duìng âãø làõp våïi baïnh âaì, trãn âuäi truûc khuyíu coìn coï caïc bäü pháûn âàûc biãût sau:

Baïnh ràng dáùn âäüng cå cáúu phuû.Vaình chàõn dáöu.Ren äúc häöi dáöu.ÄØ chàõn.

1

23

Hçnh 5.4. Kãút cáúu âuäi truûc khuyíu.

1- Baïnh âaì; 2- Truûc khuyíu; 3- Âai äúc.Do truûc khuyíu laì mäüt dáöm siãu ténh vaì do taíi troüng trãn

truûc khuyíu phæïc taûp nãn tênh toaïn æïng suáút thæûc tãú ráút khoï khàn. Âãø âån giaín, ngaìy nay thæåìng duìng hai phæång phaïp sau:

- Phæång phaïp phán âoaûn.- Phæång phaïp tênh toaïn hãû säú an toaìn khi chëu taíi

troüng âäüng.5.2. PHÆÅNG PHAÏP TÊNH SÆÏC BÃÖN TRUÛC KHUYÍU THEO CAÏCH PHÁN ÂOAÛN

Khi tênh theo phæång phaïp naìy ta chia truûc khuyíu ra laìm nhiãöu âoaûn, mäùi âoaûn æïng våïi mäùi khuyíu, chiãöu daìi mäùi âoaûn bàòng khoaíng caïch hai tám âiãøm cuía äø truûc vaì coi mäùi âoaûn nhæ mäüt dáöm ténh âënh âàût trãn hai gäúi tæûa, khi càõt âoaûn truûc khuyíu, ta giaí thiãút ràòng, truûc khuyíu laì mäüt dáöm coï âäü cæïng tuyãût âäúi.

Så âäö tênh toaïn:

lol' l"

b"aab'

Pr1 Pr2

Z

C1

Pr2Pr2

Z"Z'A A

A - A

Rb

h

C2

T'

Z'

Z

Z

T"

Z"

Mk"

Pr1

Pr2

Pr2Mk'

Hçnh 5.5. Så âäö tênh toaïn sæïc bãön truûc.a = (b + lch)/2 = ( 14 + 28)/2 = 21mmb’= b” =(b + lct)/2 = (14+22)/2 = 18mmc’ = c”= lct/2 = 22/2 = 11 mmLo= 2.a + 2.b’ = 2.21 + 2.18 = 78mml' = l” = Lo/2 = 39mm

Kyï hiãûu caïc læûc trãn så âäö:T, Z - læûc tiãúp tuyãún vaì læûc phaïp tuyãún taïc duûng

lãn chäút khuyíu.

Fp - diãûn têch âènh piston.Pr1 - læûc quaïn tênh ly tám cuía maï khuyíu.C1- læûc quaïn tênh ly tám cuía chäút khuyíu.C2- læûc quaïn tênh ly tám cuía khäúi læåüng qui dáùn vãö

tám âáöu to.

Z’, Z” - phaín læûc phaïp tuyãún caïc gäúi truûc bãn traïi vaì bãn phaíi.

T’, T” - phaín læûc tiãúp tuyãún caïc gäúi truûc bãn traïi vaì bãn phaíi.ÆÏng suáút låïn nháút phaït sinh trong truûc khuyíu coï thãø

xaíy ra trong bäún træåìng håüp chëu taíi troüng sau âáy:

5.2.1. Træåìng håüp khåíi âäüng:

lo

l'b'

aa

b'l'

Z' Z"

Hçnh 5.5. Så âäö læûc taïc duûng trãn khuyíu khi khåíi âäüng âäüng cå

Tênh toaïn gáön âuïng våïi giaí thiãút truûc khuyíu åí vë trê ÂCT ( = 375o). Boí qua læûc quaïn tênh (do säú voìng quay khi khåíi âäüng nhoí) vaì læûc taïc duûng bãn khuyíu coï trë säú låïn nháút Pzmax (thæûc tãú nhoí hån).Do âoï læûc taïc duûng lãn khuyíu truûc seî laì:

Zo= Z = pzmax.Fp

= To= 0

Caïc phaín læûc xaïc âënh theo cäng thæïc:

5.2.1.1. Tênh bãön cuía chäút khuyíu:

Momen uäún chäút khuyíu (tênh âãún våïi chäút giæîa cuía chäút khuyíu):

[MN/m2]Do âoï æïng suáút uäún cuía chäút khuyíu:

[MN/m2]

5.2.1.2. Tênh sæïc bãön cuía maï khuyíu:Læûc phaïp tuyãún Z gáy ra æïng suáút uäún vaì neïn taûi tiãút diãûn A - A cuía maï khuyíu.

ÆÏng suáút uäún cuía maï khuyíu:

= 20,37 [MN/m2]ÆÏng suáút neïn cuía maï khuyíu:

[MN/m2]

ÆÏng suáút täøng cäüng:[MN/m2]

5.2.1.3. Tênh bãön cäø truûc.ÆÏng suáút uäún cäø truûc:

= 11,17 [MN/m2][] = 60 90 MN/m2

5.2.2. Træåìng håüp khuyíu truûc chëu læûc Zmax:

Pr1

Z' Z"

lo

b'

l' l'

a a

b'

Zmax

Pr1

Pr2 Pr2

T' T"

C1

C2

AA

M' M"

T

AA - 12

34 C1

C1

hR

c' c''

II II

Hçnh 5.5. Så âäö tênh toaïn sæïc bãön cuía truûc khuyíu khi chëu læûc Zmax

Læûc taïc duûng lãn khuyíu truûc luïc naìy laì læûc Zmax vaì vë trê cuía khuyíu laì =272o. Læûc taïc duûng (coï xeït âãún læûc quaïn tênh):Zmax= Pzmax - (m1+ mnp).R.2.(1 +)Våïi:Zo= Zmax- (C1+C2) = Zmax- (mch+ m2).R.2

Zo= Pzmax- R.2.[(m1+ mnp).(1 + ) + (mch+m2)] = - 25.10-3.209,332.[(0,25 + 0,6).(1+0,122) + (0,8 + 0,65)].10-6

= 0,00394 [MN] Phaín læûc taïc duûng lãn caïc gäúi truûc:

Trong âoï:Pr1- læûc quaïn tênh ly tám cuía maï khuyíu qui vãö

tám chäút:Pr1= mmk.R.2

Qua tham khaío âäüng cå tæång âæång ta coï:mmk = 0,7 kg

Pr1 = 0,7.25.10-3.209,332 = 7,67.10-4(MN)Pr2 - læûc quaïn tênh ly tám cuía âäúi troüng:

Pr2= mât.R. .2

Trong âoï: mât- khäúi læåüng âäúi troüng

mât= mmk +

Pr2 = 1,1.25.10-3.209,332.10-6 = 1,205.10-3(MN)

= 2,405.10-3 [MN/m2]

=

= 2,405.10-3 [MN/m2] 5.2.2.1.Tênh sæïc bãön cuía chäút khuyíu:

ÆÏng suáút uäún cuía chäút khuyíu:

=

= 17,553[MN/m2]

ÆÏng suáút xoàõn cuía chäút khuyíu

Trong âoï:Wk - mäâuyn chäúng xoàõn cuía chäút khuyíu.

Do Ti-1 laì læûc tiãúp tuyãún cuía caïc khuyíu træåïc gáy ra, nhæng âäüng cå ta thiãút kãú chè coï mäüt khuyíu vç váûy: Ti-

1 bàòng khäng nãn:

ÆÏng suáút täøng cuía æïng suáút uäún vaì æïng suáút xoàõn:

[MN/m2]

5.2.2.2. Tênh sæïc bãön cuía cäø truûc khuyíu:Tênh sæïc bãön cuía cäø truûc khuyíu taûi tiãút diãûn

chuyãøn tiãúp giæîa cäø truûc vaì maï khuyíu (tiãút diãûn nguy hiãøm nháút):

ÆÏng suáút uäún cäø truûc:

= [MN/m2]

ÆÏng suáút xoàõn cäø truûc

Trong âoï:dck- âæåìng kênh cuía äø truûc khuyíu (m).

ÆÏng suáút uäún täøng khi chëu uäún vaì chëu xoàõn:

[MN/m2]

5.2.2.3. Tênh sæïc bãön cuía maï khuyíu:Trong quaï trçnh laìm viãûc, maï khuyíu chëu neïn vaì chëu

uäún theo truûc x - x vaì y - y.- ÆÏng suáút neïn cuía maï khuyíu:

[MN/m2]

- ÆÏng suáút uäún trong màût phàóng thàóng goïc våïi màût phàóng khuyíu truûc (uäún quanh truûc y - y)

- ÆÏng suáút uäún trong màût phàóng khuyíu truûc (uäún quanh truûc x - x)

=

= 25,52 [MN/m2]- ÆÏng suáút täøng khi maï khuyíu chëu neïn vaì chëu uäún:

[MN/m2]

5.2.3. Træåìng håüp khuyíu truûc chëu læûc tiãúp tuyãún Tmax:

Trong træåìng håüp naìy vë trê tênh toaïn laì = Tmax. Nhæ váûy trong træåìng håüp naìy coï læûc phaïp tuyãún Z, læûc tiãúp tuyãún Tmin, caïc læûc ly tám vaì mämen têch luyî T.R.

Trãn âäö thë T = f(), ta xaïc âënh âæåüc = Tmax= 380o

Ti-1 = 0ÅÍ vë trê naìy ta xaïc âënh âæåüc læc phaïp tuyãún Z

taïc duûng lãn truûc khuyíu bàòng âäö thë Z = f(). [MN]

Zo = Z - (C1 + C2) = Z - R.2.(mch

+ m2)

= 5,64.10-3 - 25.10

-3.209,33

2.

(0,8+ 0,65).10-6

= 4,1.10-3

[MN]

Z’ = Z” =

= 7,8.10-5

[MN]

T’ = T” =

[MN]5.2.3.1. Tênh sæïc bãön cuía chäút khuyíu:

Theo taìi liãûu [3] ta coï:- ÆÏng suáút uäún trong màût phàóng khuyíu truûc:

- ÆÏng suáút uäún trong màût phàóng thàóng goïc våïi màût phàóng khuyíu truûc:

Våïi:

= 1.19[MN/m2]

[MN/m2]

- ÆÏng suáút uäún täøng cäüng:

= 4,14 [MN/m2]- ÆÏng suáút xoàõn cuía chäút khuyíu:

=

[MN/m2]

- ÆÏng suáút täøng håüp khi chëu uäún vaì chëu xoàõn:

= 6,05 [MN/m2]5.2.3.2.Tênh sæïc bãön cuía cäø truûc khuyíu:

Ta tênh cäø truûc bãn phaíi vç cäø naìy chëu læûc låïn hån cäø bãn traïi.

- ÆÏng suáút uäún do læûc tiãúp tuyãún Z” gáy ra:

Trong âoï:

= 0,1.443.10-9 = 8,518.10-6 [m3]

= [MN/m2]

- ÆÏng suáút uäún do læûc tiãúp tuyãún T” gáy ra:

=

[MN/m2]


[MN/m2]

- ÆÏng suáút xoàõn:

=

[MN/m2]- ÆÏng suáút täøng håüp khi chëu uäún vaì chëu xoàõn:

[MN/m2]

5.2.3.3. Tênh sæïc bãön cuía maï khuyíu:Tênh sæïc bãön cuía maï khuyíu bãn phaíi vç maï naìy chëu

læûc låïn hån maï bãn traïi.- ÆÏng suáút uäún do læûc tiãúp tuyãún Z” gáy ra:

= [MN/m2]

- ÆÏng suáút uäún do læûc quaïn tênh ly tám Pr2 gáy ra:

= [MN/m2]

- ÆÏng suáút uäún do læûc tiãúp tuyãún T’ gáy ra:

Trong âoï:r - khoaíng caïch tæì tám cäø truûc khuyíu âãún

tiãút diãûn nguy hiãøm cuía maï khuyíu (tiãút diãûn II - II).r = 20,93mm

[MN/m2]

R

I I

Hçnh 5.6. Xaïc âënh tiãút diãûn nguy hiãøm cuía maï khuyíu coï âäü truìng âiãûp

- ÆÏng suáút uäún do mämen xoàõn gáy ra:

= [MN/m2]

- ÆÏng suáút xoàõn maï khuyíu do læûc tiãúp tuyãún gáy ra:

Trong âoï: - Mäâuyn chäúng xoàõn cuía maï khuyíu (m3).

Do tiãút diãûn xoàõn cuía maï khuyíu coï daûng hçnh chæî nháût nãn khi chëu xoàõn, æïng suáút xoàõn cuía caïc âiãøm trãn tiãút diãûn hçnh chæî nháût khaïc nhau.

ÅÍ âiãøm 1, 2, 3, 4 coï

IV

IIur+uz)

I

III2

uT

4 1

3

II

IIIIVx

4

3

2

1I

uT

uM

ur+uz

uT

hb

K

h/b

0,30,280,260,240,220,20

1,00,940,880,820,760,70

g1

g2

g1

h

b

b)a)Hçnh 5.7. Quan hãû cuía hãû säú æïng suáút g1, g2 våïi täøng

säú kêch thæåïc h/b (a) vaì

æïng suáút phán bäú trãn maï khuyíu (b).

ÅÍ âiãøm I, II coï ÅÍ âiãøm III, IV coï ÆÏng suáút xoàõn vaì :

Trong âoï:g1, g2 - hãû säú æïng suáút phuû thuäüc vaìo tyí säú

g1= 0,285g2= 0,75

Váûy:

[MN/m2]

[MN/m2]

- ÆÏng suáút neïn cuía maï khuyíu:

= [MN/m2]

Do maï khuyíu chëu æïng suáút ráút phæïc taûp nhæ trãn, âãø tênh âæåüc æïng suáút täøng taïc duûng trãn caïc âiãøm cuía maï khuyíu, ta phaíi xeït dáúu caïc loaûi æïng suáút taïc duûng lãn caïc âiãøm naìy bàòng caïnh láûp baíng. Khi láûp baíng qui æåïc: æïng suáút neïn (+), æïng suáút keïo

Baíng 5.1. Baíng xeït dáúu cuía æïng suáút taïc duûng trãn maï khuyíu:

Âi

ãøm

ÆÏng suáút

1 2 3 4 I II III IV

n 2,456 2,456 2,456 2,456 2,456 2,456 2,456 2,456

uz 60,485

-60,485

60,485

-60,485

60,485

-60,485

0 0

ur 20,256

-20,256

20,256

-20,256

20,256

-20,256

0 0

uT 21,675

21,675

-21,675

-21,675

0 0 21,675

-21,675

uM -16,195

-16,195

16,195

16,195

0 0 -16,195

16,195

88,677

-72,805

77.717

-83,765

83,197

-78,285

7,936 -3,024

K 0 0 0 0 23,542

23,542

4,124 4,124

88,677

-72,805

77.717

-83,765

106,74

-54,743

12,06 1,1

[] = 120 180 MN/m2

5.2.4. Træåìng håüp khuyíu truûc chëu læûc TMax (hoàûc MMax):

Vë trê tênh toaïn laì = Tmax = 20o. Gäöm coï caïc læûc taïc duûng: TMax, Z, Pr1, C1, C2.

Ti-1 = 0ÅÍ vë trê naìy ta xaïc âënh âæåüc læc phaïp tuyãún Z taïc

duûng lãn truûc khuyíu bàòng âäö thë Z = f().

[MN]

Zo = Z - (C1 + C2) = Z - R.2.(mch

+ m2)

= -4,115.10-3 - 35.10

-3.376,8

2.

(1,526 + 0,403).10-6

= - 13,701.10-3

[MN]Z’ = Z” =

= -3,053.10-3

[MN]T’ = T” =

[MN]

5.2.3.1. Tênh sæïc bãön cuía chäút khuyíu: ÆÏng suáút uäún trong màût phàóng

khuyíu truûc:

ÆÏng suáút uäún trong màût phàóng thàóng goïc våïi màût phàóng khuyíu truûc:

Våïi: [m3]

= - 10,009[MN/m2]

[MN/m2]


[MN/m2]

- ÆÏng suáút xoàõn cuía chäút khuyíu:

=

[MN/m2]- ÆÏng suáút täøng håüp khi chëu uäún vaì chëu xoàõn:

[MN/m2]

5.2.3.2. Tênh sæïc bãön cuía cäø truûc khuyíu:Ta tênh cäø truûc bãn phaíi vç cäø naìy chëu læûc låïn hån

cäø bãn traïi.- ÆÏng suáút uäún do læûc tiãúp tuyãún Z” gáy ra:

=

[MN/m2]

- ÆÏng suáút uäún do læûc tiãúp tuyãún T” gáy ra:

=

[MN/m2]- ÆÏng suáút uäún täøng cäüng:

[MN/m2] - ÆÏng suáút xoàõn:

=

[MN/m2]

- ÆÏng suáút täøng håüp khi chëu uäún vaì chëu xoàõn:

[MN/m2]

Tênh sæïc bãön cuía maï khuyíu.Tênh sæïc bãön cuía maï khuyíu bãn phaíi vç maï naìy chëu

læûc låïn hån maï bãn traïi.- ÆÏng suáút uäún do læûc tiãúp tuyãún Z” gáy ra:

=

MN/m2]

ÆÏng suáút uäún do læûc quaïn tênh ly tám Pr2 gáy ra:

= MN/m2]

ÆÏng suáút uäún do læûc tiãúp tuyãún T’ gáy ra:

Trong âoï:r - khoaíng caïch tæì tám cäø truûc khuyíu âãún

tiãút diãûn nguy hiãøm cuía maï khuyíu (tiãút diãûn I - I vaì II - II).

r = 20,93mm

MN/m2]

ÆÏng suáút uäún do mämen xoàõn gáy ra:

=

[MN/m2]

ÆÏng suáút xoàõn maï khuyíu do læûc tiãúp tuyãún gáy ra:

Trong âoï: - mäâuyn chäúng xoàõn cuía maï khuyíu (m3).

Do tiãút diãûn xoàõn cuía maï khuyíu coï daûng hçnh chæî nháût nãn khi chëu xoàõn, æïng suáút xoàõn cuía caïc âiãøm trãn tiãút diãûn hçnh chæî nháût khaïc nhau.

ÅÍ âiãøm 1, 2, 3, 4 coï ÅÍ âiãøm I, II coï ÅÍ diãøm III, IV coï

- ÆÏng suáút xoàõn vaì :

Trong âoï:g1, g2 - hãû säú æïng suáút phuû thuäüc vaìo tyí säú

g1= 0,285g2= 0,75

Váûy:

[MN/m2]

- ÆÏng suáút neïn cuía maï khuyíu:[MN/m2]

=

[MN/m2]

Do maï khuyíu chëu æïng suáút ráút phæïc taûp nhæ trãn, âãø tênh âæåüc æïng suáút täøng taïc duûng trãn caïc âiãøm cuía maï khuyíu, ta phaíi xeït dáúu caïc loaûi æïng suáút taïc duûng lãn caïc âiãøm naìy bàòng caïnh láûp baíng. Khi láûp baíng qui æåïc: æïng suáút neïn (+), æïng suáút keïo (-).

Baíng 5.2. Baíng xeït dáúu cuía æïng suáút taïc duûng trãn maï khuyíu:

Âi

ãøm

ÆÏng suáút

1 2 3 4 I II III IV

n -6,391 -6,391

-6,391

-6,391

-6,391

-6,391

-6,391

-6,391

uz -12,8

12,815

-12,

12,815

-12,

12,815

0 0

15 815 815ur 20,06

7-

20,067

20,067

-20,067

20,067

-20,067

0 0

uT 16,398

16,398

-16,398

-16,398

0 0 16,398

-16,398

uM -12,252

-12,252

12,252

12,252

0 0 -12,252

12,252

5,007 -9,497

-3,285

-17,789

0,861 -13,643

-2,245

-10,537

K 0 0 0 0 17,81 17,81 -4,6 -4,6 5,007 -

9,497

-3,285

-17,789

18,671

4,167 -6,845

-15,137

[] = 120 180 MN/m2

5.4. NHOÏM THANH TRUYÃÖN

Baíng 5.3.Caïc thäng säú cå baín cuía thanh truyãön:Caïc thäng säú Kyï

hiãûuÂäü låïn Âån

vëÂæåìng kênh ngoaìi âáöu nhoí d2 40 mmÂæåìng kênh trong âáöu nhoí d1 30 mmÂæåìng kênh trong cuía baûc db 26 mmBaïn kênh trung bçnh cuía âáöu nhoí thanh truyãön

17,6 mm

Baïn kênh goïc læåün âáöu nhoí våïi thán

1 15 mm

Chiãöu daìy âáöu nhoí s 6,5 mmChiãöu räüng thán tæì chäø chuyãøn tiãúp qua âáöu nhoí

HB 22 mm

Mäâuyn âaìn häöi theïp Et 2.105 MN/m2

Mäâun âaìn häöi âäöng Eâ 1,25.105 MN/m2

Læûc quaïn tênh nhoïm piston PJ 3230,05 NLæûc taïc duûng lãn âáöu nhoí chëu neïn

P1 0,0476 MN

Âäü däi làõp eïp baûc vaìo âáöu nhoí 0,038 mmNhiãût âäü luïc laìm viãûc cuía baûc t 100 oC

Hãû säú giaîn nåí daìi cuía theïp t 1.105 MN/m2

Hãû säú giaîn nåí daìi cuía âäöng â 1,25.105 MN/m2

Hãû säú Poatxäng 0,3Chiãöu daìi thanh truyãön (tám âãún tám)

l 140 mm

Âæåìng kênh trong âáöu to D1 62 mmHãû säú C 0,0004Læûc taïc duûng lãn thán (chëu neïn) P1

* 38,17.10-3

MN

Diãûn têch tiãút diãûn tung bçnh thán thanh truyãön

Ftb 218 mm

Momen quaïn tênh tiãút diãûn thán thán thanh truyãön

Jx-x

Jy-y

12610

3740

mm4

mm4

Khäúi læåüng nàõp âáöu to mn 0,08 kgKhoaíng caïch giæîa hai tám buläng C’ 73Goïc taûi tiãút diãûn ngaìmDiãûn têch tênh toaïn nàõp âáöu toDiãûn têch tiãút diãûn baûc loïtMomen quaïn tênh tiãút diãûn nàõp âáöu to

610

Momen quaïn tênh tiãút diãûn baûc loït 200

5.4.1. Âáöu nhoí thanh truyãön: Khi âäüng cå laìm viãûc, âáöu nhoí thanh truyãön chëu caïc læûc

sau:Læûc quaïn tênh cuía nhoïm pistonLæûc khê thãø

Læûc do biãún daûng gáy raNgoaìi 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 : laì loaûi âáöu nhoí thanh truyãön moíng

5.4.1.1. Tênh sæïc bãön âáöu nhoí thanh truyãön khi chëu keïo:

Hçnh 5.9. Så âäö læûc taïc duûng khi âáöu nhoí thanh truyãön chëu keïo.

- Phæång phaïp Kinaxäút svilyGiaí thiãút:

Læûc quaïn tênh PJ phán bäú âãöu theo hæåïng kênh trãn âæåìng kênh trung bçnh

Coi âáöu nhoí laì mäüt dáöm cong phàóng, ngaìm mäüt âáöu nhoí åí tiãút diãûn C - C æïng våïi goïc

Khi làõp baûc, baûc vaì âáöu nhoí biãún daûng- Xaïc âënh goïc (goïc taûi tiãút diãûn chuyãøn tiãúp)

=

- Momen uäún MA vaì læûc phaïp tuyãún NA sinh ra khi càõt boí mäüt næía âáöu nhoí thanh truyãön taûi tiãút diãûn A-A (x = 0o)

MA = PJ..(0,00033. - 0.0297) = 3230,05.17,6.10-3.(0.00033.125,2 - 0.0297)

=71,13.10-3 [N.m]NA = PJ.(0,572 - 0,0008. ) = 3230,05.(0,572 - 0,0008.125,2) = 1526,78 [N]

Momen uäún vaì læûc keïo taïc duûng taûi tiãút diãûn C - C ( tiãút diãûn nguy hiãøm nháút )

MJ = MA+ NA..(1 - cos) - 0,5.PJ..(sin - cos) = [809,923+ 1526,78.17,6.(1 - cos125,2) -

0,5.3230,05.17,6.(sin125,2 - cos125,2)].10-3 = 3559,1.10-3 [N.m]

NJ = NA.cos + 0,5.PJ.( sin - cos) = 1526,78.cos125,2 + 0,5.3230,05.(sin125,2 -

cos125,2) = 1370,576 [N]

Hãû säú phuû thuäüc vaìo âäü cæïng cuía caïc chi tiãút làõp gheïp:

Trong âoï:Ed, Eb- mäâun âaìn häöi cuía váût liãûu chãú taûo

thanh truyãön vaì baûc loïtFd, Fb - tiãút diãûn doüc cuía âáöu nhoí thanh truyãön vaì

baûc loït.Fd = (d2- d1).ld = (40 - 30).26 = 260

[mm2]Fb = (d1- db).ld = (30 - 26).26 = 104

[mm2]

- Læûc keïo thæûc tãú taïc duûng lãn tiãút diãûn âáöu nhoí thanh truyãön:

Nk = [N]Aính hæåíng cuía æïng suáút dæ khi làõp gheïp baûc loït

âäúi våïi momen uäún khäng låïn làõm, coï thãø boí qua.- ÆÏng suáút täøng cäüng trãn màût ngoaìi:

= 24,127 [MN/m2]- ÆÏng suáút täøng cäüng trãn màût trong:

= - 8,692 [MN/m2]5.4.1.2. Tênh sæïc bãön âáöu nhoí thanh truyãön khi chëu

neïn:Theo giaí thuyãút læûc P1 phán bäú trãn næía dæåïi cuía

âáöu nhoí theo dæåìng tám.- Tênh momen vaì læûc taûi tiãút diãûn A - A (chëu neïn) tra âäö

thë theo =125,2o

[MNm2]

[MN]

- Momen uäún vaì læûc phaïp tuyãún taûi tiãút diãûn ngaìm C - C:

= -11.10-6 [MN.m]

Våïi: P1= pz.Fp - (mnp+m1).R.2.(1+ ).Fp = 0,0382 [MN]

Do âoï taûi tiãút diãûn nguy hiãøm:- ÆÏng suáút uäún trãn màût ngoaìi:

ÆÏng suáút trãn màût trong:

tjnj

tz

nz

a) b)Hçnh 5.10. ÆÏng suáút màût trong vaì màût ngoaìi

cuía thanh truyãön khi chëu keïo (a) vaì chëu neïn (b).

- ÆÏng suáút biãún daûng cuía âáöu nhoí thanh truyãön:+ Âäü giaîn nåí thanh truyãön khi chëu nhiãût.

[MN]+ Aïp suáút neïn trãn bãö màût làõp gheïp:

+ ÆÏng suáút biãún daûng cuía âáöu nhoí thanh truyãön:ÆÏng suáút trãn màût ngoaìi âáöu nhoí thanh truyãön:

[MN/m2]

ÆÏng suáút trãn màût trong:

[MN/m2]

ÆÏng suáút biãún daûng cuía âáöu nhoí thanh truyãön:- Âäü biãún daûng theo hæåïng kênh cuía âáöu nhoí

Trong âoï:J - mämen quaïn tênh tiãút diãûn doüc âáöu nhoí

thanh truyãön.

J = [m2]

Váûy: [m]

[] = 0,02 0.03 mm

5.4.2.Tênh thán thanh truyãön:Traûng thaïi chëu læûc cuía thán thanh truyãön:Chëu neïn vaì uäún doüc do håüp læûc cuía læûc khê thãø vaì læûc quaïn tênh cuía khäúi læåüng chuyãøn âäüng tënh tiãún.Chëu keïo do taïc duûng cuía læûc chuyãøn âäüng tënh tiãún.Chëu uäún ngang. Do taïc duûng cuía læûc quaïn tênh chuyãøn

âäüng làõc cuía thanh truyãön.

l

ld

d1

l/2

D1

B

l1

o2

I I

lb

0.16

6.H

0.166.H

b/2B

h H

h = 0,668.HB = 0,75.hb/2 = 0,292.H

l1/2

x x

y

y

Pz

Hçnh 5.11.Så âäö tênh toaïn thán thanh truyãön.

- Læûc taïc duûng lãn thanh truyãön chëu neïn vaì uäún doüclaì:

= 38,2.10-3 [MN]- Tênh sæïc bãön moíi cuía thanh truyãön chëu taíi troüng thay

âäøi:+ ÆÏng suáút täøng låïn nháút khi chëu neïn vaì chëu uäún åí tiãút diãûn trung bçnh (uäún theo truûc x - x vaì y - y).

Trong âoï:

l = 140mm - chiãöu daìi cuía thanh truyãön.l1- chiãöu daìi cuía thán thanh truyãön:

l1= l - [mm]

ix, iy - baïn kênh quaïn tênh cuía tiãút diãûn âäúi våïi truûc x - x vaì y - y.

[mm]

[mm]

Do âoï:

[MN/m2]

[MN/m2]

+ ÆÏng suáút keïo trãn tiãút diãûn trung bçnh:

Trong âoï:Pjt - læûc quaïn tênh chuyãøn âäüng tënh tiãún cuía

nhoïm piston vaì pháön thán phêa trãn tiãút diãûn trung bçnh

Khäúi læåüng tênh toaïn pháön trãn: mt = m1

[MN]

[MN/m2]

- Hãû säú an toaìn åí tiãút diãûn trung bçnh:

Trong âoï:

-1 - giåïi haûn bãö moíi cuía váût liãûu laìm thanh truyãön ta choün theïp 45 thæåìng hoaï coï -1= 300 MN/m2

= 0,1; hãû säú (uäún vaì keïo)Váûy:

- Tênh sæïc bãön cuía thán thanh truyãön theo hãû säú an toaìn:+ Tênh cho tiãút diãûn thán nhoí nháút: Fmin =206mm2

ÆÏng suáút neïn låïn nháút åí tiãút diãûn nhoí nháút trãn thán thanh truyãön:

[MN/m2]

ÆÏng suáút keïo gáy ra do læûc quaïn tênh Pjd cuía khäúi læåüng nhoïm piston vaì âáöu nhoí thanh truyãön åí tiãút diãûn nhoí nháút:

[MN/m2]

- Hãû säú an toaìn åí tiãút diãûn nhoí nháút:

Ta tháúy:nx ny n

Váûy thanh truyãön coï sæïc bãön moíi âäöng âãöu. Tênh sæïc bãön cuía thán thanh truyãön khi xeït

âãún momen quaïn tênh:Nãúu coi thanh truyãön coï tiãút diãûn âäöng âãöu thç læûc

quaïn tênh cuía thán thanh truyãön phán bäú theo hçnh tam giaïc doüc theo thanh truyãön. Momen læûc quaïn tênh uäún thán thanh truyãön coï giaï trë låïn nháút åí tiãút diãûn caïch âáöu nhoí mäüt âoaûn laì 0,577l. Læûc quaïn tênh cuía thanh truyãön coï giaï trë låïn nháút khi truûc khuyíu quay âãún vë trê âæåìng tám thanh truyãön vuäng goïc våïi âæåìng tám maï khuyíu.

0,577l

l

P1B

A

q

Pjt

Hçnh 5.12. Så âäö phán bäú læûc quaïn tênh cuía thán thanh truyãön.

- Khi åí vë trê ( + = 90o) thanh truyãön chëu læûc uäún ngang vaì neïn.

Trong âoï:Ptt - læûc quaïn tênh doüc thanh truyãön åí vë trê tênh

toaïn ( + = 90o)

[MN/m2]

F - tiãút diãûn tênh toaïn caïch âáöu nhoí thanh truyãön mäüt âoaûn 0,577l

F = Ftb =218.10-6m2

Wu - mäâun chäúng uäún cuía tiãút diãûn F

Trong âoï:

B = 0,75.HB = 0,75.22 = 17 [mm]

HH = 1,2.HB = 1,2.22 = 26 [mm]

[mm]

b = 0,583.HB = 0,583.22 = 12,826 [mm]

hB = 0,666.HB = 0,666.22 = 14,652 [mm]

h = H - (HB - hB) = 24 - (22 - 14,652) = 16,652[mm]

[mm3]

Mumax - momen uäún cæûc âaûi do læûc quaïn tênh P jt

gáy ra.

våïi q= mt.R.2

mt - khäúi læåüng thanh truyãön trãn âån vë chiãöu daìi

Váûy:

5.4.3.Tênh âáöu to thanh truyãön:Vë trê tênh toaïn thæåìng choün åí ÂCT, åí âáy âáöu thanh

truyãön chëu taïc duûng cuía håüp læûc quaïn tênh chuyãøn âäüng tënh tiãún vaì chuyãøn âäüng quay khäng xeït âãún khäúi læåüng nàõp thanh truyãön.

MA

NA

A

A

C

Hçnh 5.12. Så âäö tênh toaïn sæïc bãön âáöu to thanh truyãön.

= Trong âoï:

mn = 0,075kg - Khäúi læåüng nàõp âáöu to.

- ÆÏng suáút låïn nháút taïc duûng lãn nàõp âáöu to:

=

[ ] = 150 200 MN/m2

Ngoaìi ra coìn âãø âaím baío âiãöu kiãûn laìm viãûc cuía mäúi gheïp vaì âãø hçnh thaình maìng âáöu bäi trån trong mäúi gheïp, cáön kiãøm tra âäü biãún daûng hæåïng kênh d cuía âáöu to thanh truyãön.

=

[d] = 0,06 0,1mm- Tênh buläng thanh truyãön:

Säú bu läng: z = 2

Âæåìng kênh buläng: d = 10mmÂæåìng kênh trung bçnh cuía ren: dtb = 9mm Âæåìng kênh chán ren: do = 8mmHãû säúma saït: = 0,1

- Læûc taïc duûng lãn buläng thanh truyãön:

= [MN]

- Læûc xiãút buläng: PA = 2.Pb

- Håüp læûc taïc duûng lãn buläng:Pbl = PA + .Pb

Trong âoï:

[MN]

- ÆÏng suáút keïo buläng trong quaï trçnh laìm viãûc:

[MN/m2]

- Momen xoàõn buläng:

- ÆÏng suáút xoàõn:

= [MN/m2]

ÆÏng suáút täøng:

[MN/m2]

[]=150 250MN/m2

6. THÁN MAÏY, NÀÕP XYLANHThán maïy, nàõp xylanh laì nhæîng chi tiãút maïy cäú âënh

coï khäúi læåüng låïn vaì kãút cáúu phæïc taûp cuía âäüng cå âäút trong. Háöu hãút caïc cå cáúu vaì hãû thäúng cuía âäüng cå

âæåüc làõp trãn thán maïy vaì nàõp xylanh. Khi thiãút kãú thán maïy vaì nàõp xylanh cáön âaím baío caïc yãu cáöu sau:

Coï âuí sæïc bãön vaì âäü cæïng væîng âãø chëu âæûng âæåüc taíi troüng låïn vaì nhiãût âäü cao.

Dãù daìng thaïo làõp vaì âiãöu chènh caïc cå cáúu khaïc làõp trãn thán maïy vaì nàõp xylanh.

Kãút cáúu âån giaín, dãù chãú taûo.Âaím baío caïc yãu cáöu âàûc biãût nhæ: kãút cáúu

buäöng chaïy, læu thäng cuía gioï âãø laìm maït.Coï khäúi læåüng nhoí.

Thán maïy vaì nàõp xylanh cuía âäüng cå laìm maït bàòng gioï coï nhiãöu âàûc âiãøm khaïc thán maïy vaì nàõp xylanh âäüng cå laìm maït bàòng næåïc. Trong âäüng cå laìm maït bàòng gioï, xylanh vaì nàõp xylanh laìm råìi tæìng caïi mäüt. Duìng loaûi gujäng daìi hoàûc ngàõn âãø làõp cäú âënh våïi hoüp truûc khuyíu. Häüp truûc khuyíu laìm liãön khäúi âãø coï âäü cæïng væîng cao.

Kãút cáúu nàõp xylanh vaì xylanh ráút phæïc taûp vç chung quanh âãöu coï nhiãöu phiãún taín nhiãût. Do kãút cáúu cuía nàõp xylanh vaì thán maïy ráút phæïc taûp nãn thæåìng nhiãût âäü phán bäú khäng âäöng âãöu. Vç váûy, trong quaï trçnh laìm viãûc âæåìng tám xylanh dãù bë xã dëch.

Trong âäüng cå laìm maït bàòng gioï, kãút cáúu cuía xylanh coï quan hãû máût thiãút våïi caïc thäng säú sau:

Täúc âäü quay cuía âäüng cå, tyí säú neïn, mæïc âäü cæåìng hoaï âäüng cå. Nhæîng thäng säú naìy aính hæåíng træûc tiãúp âãún caïc æïng suáút nhiãût cuía xylanh vaì vç váûy chuïng coï quan hãû træûc tiãúp tåïi caïch bäú trê säú phiãún taín nhiãût, kêch thæåïc vaì hçnh daûng cuía phiãún taín nhiãût.

Váût liãûu duìng âãø chãú taûo xylanh phaíi laì loaûi dáùn nhiãût, taín nhiãût täút, dãù âuïc vaì dãù gia cäng.

Mæïc âäü laìm maït cáön thiãút. Nãúu thay âäøi cæåìng âäü laìm maït thç kêch, hçnh daûng vaì säú læåüng phiãún taín nhiãût seî thay âäøi theo.

Trong quaï trçnh thiãút kãú âäüng cå laìm maït bàòng gioï, váún âãö quan troüng báûc nháút laì täø chæïc luäöng gioï laìm maït phán bäú âãöu vaì âënh hæåïng âãø traûng thaïi nhiãût cuía xylanh âæåüc âäöng âãöu âãø giaím nhiãût âäü chãnh lãûch trong xylanh. Nãúu khäng baío âaím âæåüc træåìng nhiãût âäü phán bäú âäöng âãöu, xylanh thæåìng bë biãún daûng ráút låïn.

6.1. THÁN MAÏY:Trong quaï trçnh laìm viãûc thán maïy chëu âæûng læûc

khê thãø ráút låïn. Læûc âoï truyãön cho thán maïy theo nhiãöu kiãøu khaïc nhau nãn kiãøu chëu læûc cuía thán maïy tuyì thuäüc vaìo kãút cáúu cuía thán maïy. Âäúi våïi loaûi âäüng cå ta thiãút kãú duìng loaûi thán maïy- häüp truûc khuyíu.

Våïi loaûi âäüng cå laìm maït bàòng gioï duìng loaûi loït xylanh khä, laìm bàòng theïp nitå hoaï. Chieìu daìy cuía loït 5mm.

Æu âiãøm cuía loaûi loït xylanh khä: coï âäü cæïng væîng låïn, vç váûy coï thãø laìm moíng, êt täún váût liãûu, khäng træûc tiãúp tiãúp xuïc våïi næåïc laìm maït nãn khäng såü roì khê, loüt næåïc. Tuy nhiãn noï cuîng coï nhæîng nhæåüc âiãøm sau: Khäng âæåüc laìm maït täút nãn xaíy ra hiãûn tæåüng quaï noïng, do duìng loït xylanh khä khiãún cho cäng nghãû âuïc thán maïy khoï khàn, váût liãûu laìm thán maïy phaíi täút, so våïi loït xylanh æåït xylanh khä gia cäng phæïc taûp hån.

Hçnh 6.1. Kãút cáúu loït xilanh khä.1- Loït xylanh; 2- Caïnh taín nhiãût; 3- Gán chëu

læûc.

6.2. NÀÕP XYLANHNàõp xylanh cuía âäüng cå Diesel ráút phæïc taûp. Noï phuû thuäüc vaìo kiãøu buäöng chaïy (phæång phaïp hçnh thaình khê häùn håüp), säú kyì vaì cå cáúu phán phäúi khê cuía âäüng cå.Âiãìu kiãûn laìm viãûc cuía nàõp xylanh ráút xáúu. Noï chëu nhiãût âäü cao vaì aïp suáút låïn. ÆÏng suáút cå hoüc vaì æïng suáút nhiãût trong quaï trçnh laìm viãûc cuía âäüng cå ráút låïn vaì hay gáy ra raûn næït nàõp xylanh. Trong nàõp xylanh vuìng noïng nháút thæåìng laì vuìng giæîa hai âãú xuppap vaì hoüng buäöng chaïy. Taûi vuìng naìy nhiãût âäü coï thãø âaût tåïi 723oK. Vç váûy âãø traïnh æïng suáút nhiãût, caïc låïp vaïch kim loaûi trong nàõp xylanh phaíi coï chiãöu daìy âäöng âãöu, nåi tiãúp giaïp giæîa caïc låïp kim loaûi cáön coï goïc læåüng låïn. Hån næîa cáön täø chæïc laìm maït täút, âãø bäú trê gioï âi däön vãö phêa chëu nhiãût nhiãöu âãø giaím nhiãût âäü cuía nàõp xylanh tæì âoï coï thãø giaím båït khaí nàng næït nàõp xylanh.Viãûc bäú trê caïc cå cáúu trãn nàõp xylanh phaíi thoía maîn caïc yãu cáöu chênh sau:

Buäöng chaïy phaíi taûo xoaïy läúc maûnh âãø caíi thiãûn quaï trçnh hçnh thaình khê häùn håüp.

Kãút cáúu buäöng chaïy phaíi goün, hoüp lyï, âãø traïnh täøn tháút nhiãût vaì täøn tháút læu âäüng cuía doìng khê trong quaï trçnh chaïy.

Vë trê cuía voìi phun, xuppap naûp, thaíi vaì âæåìng thaíi, naûp phaíi håüp lyï, coï låüi cho quaï trçnh taûo thaình khê häùn håüp vaì quaï trçnh thay khê.

1 2 3 4 5

Hçnh 6.2. Nàõp xylanh.

1- Läù làõp äúng dáùn hæåïng xupap; 2- Läù làõp voìi phun; 3- Läù làõp chäút âënh vë;

4-Läù làõp buläng âënh vë; 5- Läù dáùn hæåïng âuîa âáøy.

6.3. TÊNH SÆÏC BÃÖN CUÍA CAÏC CHI TIÃÚT TRONG NHOÏM THÁN MAÏY, NÀÕP XYLANH.

Do kãút cáúu cuía thán maïy vaì nàõp xylanh ráút phæïc taûp nãn xaïc âënh læûc phán bäú trãn tiãút diãûn báút kyì naìo cuîng khoï khàn. Trong thæûc tãú khi thiãút kãú chiãöu daìy cuía thán maïy vaì nàõp xylanh chè laì gáön âuïng.

6.3.1. Tênh æïng suáút bãön cuía loït xylanh:ÆÏng suáút trãn tiãút diãûn doüc:

(6-1)

Trong âoï:pz - aïp suáút låïn nháút trong buäöng chaïy [MN/m2]L - chiãöu daìi tênh toaïn khi loït xylanh chëu læûc (m) - chiãöu daìy cuía thaình xylanh (m); = 5mmD - âæåìng kênh xylanh (m)

Tæì (5-1) ta coï:

[MN/m2]

- ÆÏng suáút keïo trãn tiãút diãûn ngang (tiãút diãûn vaình khàn) laì:

(6-2)

Trong âoï:D1- âæåìng kênh ngoaìi cuía loït xylanh.

[MN/m2]

- ÆÏng suáút låïn nháút do læûc ngang N gáy ra trãn tiãút diãûn I-I. Chäù màût bêch làõp gheïp thán våïi hoüp truûc khuyíu.

(6-3)

Trong âoï:Wu - moduyn chäúng uäún cuía tiãút diãûn ngang.

[m3]

h - chiãöu räüng cuía tiãút diãûn I-I.h = 7,2mm

Nmax- læûc ngang lơïn nháút

[MN]


[MN/m2]

- ÆÏng suáút täøng khi uäún vaì keïo:[MN/m2]

Âäúi våïi váût liãûu laì theïp:[] = 110 MN/m2

6.3.2. Tênh bãön vai loït xylanh:

D

D1

D2

bDf

DmPH

Pg

Pg PT

Pg

II

l

I

I

II

a

Ll2l1

Nmax

Hçnh 6.3. Så âäö tênh toaïn loït xylanh.

Læûc taïc duûng lãn vai loït xylanh laì læûc siãút do gujäng gáy ra. Âãø âaím baío laìm kên buäöng chaïy, læûc siãút (Pg) phaíi låïn hån læûc khê thãø tæïc laì:

Pg= (1,2 1,6).pz.Df2

Trong âoï: Df - âæåìng kênh trung bçnh åí màût vaình bao kên.

Df = 90mmChoün:

Pg = 1,2.pz.Df2

= 1,2.7,5084.902.10-6 = 0,07297 [MN ] 6.3.2.1. ÆÏng suáút taûi tiãút diãûn I-I:

Dåìi læûc Pg vãö troüng tám cuía tiãút diãûn (I-I) räöi phán thaình hai læûc: læûc keïo PH vaì læûc càõt PT. Khi dåìi læûc Pg, momen Pg.l taïc duûng uäún vai loït xylanh.

- ÆÏng suáút keïo do læûc PH gáy ra taûi tiãút diãûn (I-I) bàòng:

(6-4)

- ÆÏng suáút càõt taûi tiãút diãûn (I-I):

(6-5)

- ÆÏng suáút uäún taûi tiãút diãûn (I-I):

(6-6)

Trong âoï:Dm - âæåìng kênh tênh toaïn taûi tiãút diãûn (I-I). PH = Pg.cos

= 0,07297.cos 31o = 0,0625 [MN ]PT = Pg.sin

= 0,07297.sin 31o = 0,0376 [MN ]Tæì (6-4), (6-5) vaì (6-6) ta coï:

[MN/m2]

[MN/m2]

[MN/m2]

- ÆÏng suáút täøng cäüng:

= [MN/m2]

[] = 110MN/m2

6.3.2.2. ÆÏng suáút trãn tiãút diãûn II - II:

(6-7)

Trong âoï: a - chiãöu cao vaình truû II - IIa = 6,5mm


[MN/m2]

6.3.2.3. ÆÏng suáút cheìn dáûp trãn màût dæåïi cuía vai:

(6-8)

Trong âoï:D2 - âæåìng kênh vaình màût truû.

D2 = 102mmTæì (6-8) ta coï:

[MN/m2]

6.3.2.4. ÆÏng suáút neïn trãn raînh bao kên b:

=

[MN/m2]

Âäúi våïi âãûm bàòng âäöng:[n] = 40MN/m2

6.3.3. ÆÏng suáút uäún thaình loït xylanh do læûc ngang N gáy ra:

(6-9)

Trong âoï:L - khoaíng caïch giæîa hai âiãøm tæûa loït xylanh.

L = 119mml1, l2 - khoaíng caïch tæì âiãøm tæûa phêa trãn vaì phêa

dæåïi tåïi vë trê xuáút hiãûn læûc ngang låïn nháút Nmax.

l1 = 22,5mml2 = 96,5mm


[MN/m2]

6.3.4. Âäü biãún daûng (âäü voîng) khi äúng loït chëu uäún:

(6-

10)Trong âoï:

E - mäâuyn âaìn häöi cuía váût liãûu.E = 2.105MN/m2

J - momen quaïn tênh cuía tiãút diãûn vaình khàn.

= [m4]


[m]

Âäü biãún daûng tæång âäúi:

6.3.5. Tênh sæïc bãön cuía gujäng chëu læûc:Trong quaï trçnh laìm viãûc gujäng chëu caïc læûc sau:

læûc siãút ban âáöu Pbâ, læûc khê thãø Pz, vaì læûc keïo Pt gáy ra båíi sæû biãún daûng nhiãût cuía caïc chi tiãút làõp gheïp våïi nhau bàòng gujäng chëu læûc. Læûc täøng cäüng taïc duûng tren gujäng chëu læûc coï quan hãû máût thiãút våïi âäü âaìn häöi cuía caïc chi tiãút làõp gheïp.Læûc siãút gujäng chëu læûc phaíi âaím baío âuí chàûtâãø trong báút kyì traûng thaïi laìm viãûc naìo cuîng khäng xaíy ra hiãûn tæåüng loüt khê qua màût làõp gheïp.Tênh toaïn sæïc bãön gujä chëu læûc nhàòm xaïc âënh læûc siãút ban âáöu; xaïc âënh håüp læûc (vaì æïng suáút tæång æïng våïi håüp læûc låïn nháút ) taïc duûng trãn gujäng chëu læûc khi trong xylanh coï læûc khê thãø låïn nháút; vaì xaïc âënh hãû säú an toaìn cuía gujäng chëu læûc.

Trong quaï trçnh tênh toaïn, ta giaí thiãút ràòng læûc taïc duûng chè taïc duûng lãn máúy gujäng chëu læûc chung quanh xylanh (khi trong xylanh naìy xuáút hiãûn læûc khê thãø låïn nháút) cuîng nhæ khi siãút chàût caïc gujäng chëu læûc naìy, pháön thán maïy vaì nàõp xylanh chëu neïn vaì biãún daûng cuîng chè laì pháön coï gujäng chëu læûc noïi trãn.

6.3.5.1. Xaïc âënh âäü mãöm cuía caïc chi tiãút:- Âäü mãöm cuía gujäng chëu læûc:

(6-11)

Trong âoï:Eo - mäâuyn âaìn häöi cuía váût liãûu chãú taûo gujäng.

Eo = 2.105MN/m2

lo, Fo - chiãöu daìi vaì tiãút diãûn ngang cuía gujäng chëu læûc.

lo = 80mmFo = (0,01 0,14).Fp

Choün: Fo = 0,014.Fp = 0,014.5805,86.10-6= 81,282.10-6 [m2]

[m2]

- Âäü mãöm cuía nàõp xylanh:

(6-

12)Trong âoï:

l1 - chiãöu cao nàõp maïy.l1 = 60mmF1 - diãûn têch chëu neïn cuía nàõp maïy.

F1 = 150.222.10-6 -2.113 - 5805,86 - 4.81,282.10-6 = 26843.10-6 [m2]

E1 - mäâuyn âaìn häöi váût liãûu chãú taûo nàõp maïy.

Âäúi våïi váût liãûu chãú bàòng nhäm:E1 = 0,75.105MN/m2

- Âäü mãöm cuía gioàng nàõp xylanh:

(6-

13)

Trong âoï:l2 - chiãöu cao gioàng nàõp xylanh.

l2 = 1mmE2 - mäâuyn âaìn häöi cuía váût liãûu.E2 = 2.105MN/m2

F2 - diãûn têch chëu neïn cuía gioàng nàõp xylanh.F2 = 11306.10-6m2

[m2]

- Âäü mãöm cuía thán maïy:

(6-13)

Trong âoï:l3 - chiãöu cao cuía thán maïyl3 = 126mmF3 - diãûn têch chëu neïn cuía thán maïy. F3 = 2264.10-6m2

[m2]

6.3.5.2. Xaïc âënh læûc tênh toaïn:Læûc siãút gujäng laìm cho gujäng bë biãún daûng keïo

(giaîn daìi) vaì caïc chi tiãút mäúi gheïp bë biãún daûng neïn (co ngàõn laûi).

Læûc siãút gujäng ban âáöu:[MN]

Âäü giaîn daìi cuía gujäng chëu læûc khi chëu læûc siãút ban âáöu:

= [m]Âäü eïp ngàõn laûi cuía caïc chi tiãút bë neïn bàòng:

= [m]

Khi laìm viãûc, trong quaï trçnh chaïy vaì giaîn nåí, læûc khê thãø pz taïc duûng lãn nàõp xylanh, laìm cho nàõp xylanh bë eïp ngàõn laûi mäüt âoaûn o. Vç váûy gioàng nàõp xylanh vaì thán maïy âaìn häöi tråí laûi, âäü eïp ngàõn cuía chuïng giaím âi mäüt læåüng o + 1. Do âoï læûc taïc duûng trãn mäüt gujäng Pg’ giaím âi mäüt læåüng P.

Trong âoï:

Pz’ - læûc khê thãø taïc duûng lãn mäüt gujäng chëu læûc.

Våïi ib- säú buläng.

[MN]

Læûc Pz caìng låïn, âäü biãún daûng thãm cuía gujäng vaì nàõp xy lanh caìng låïn. Âäü biãún daûng thãm cuía gujäng chëu læûc vaì nàõp xylanh coï thãø xaïc âënh theo cäng thæïc sau:

vaì täøng læåüng âaìn häöi tråí laûi cuía âãûm nàõp maïy

vaì thán maïy laì:

Muäún cho mäúi gheïp khäng bë håí thç:

Do âoï:

Tæì âoï ta coï:

= [MN]

Âaûi læåüng âàûc træng cho mæïc âäü giaím taíi cuía

mäúi gheïp.- Hãû säú phuû taíi cuía mäúi gheïp ren:

=

- Biãn âäü cuía phuû taíi dao âäüng Pa bàòng:

= [MN]

- Læûc siãút taïc duûng lãn gujäng bàòng täøng caïc læûc siãút ban âáöu vaì læûc khê thãø:

Thäng thæåìng, âãø âaím baío màût tiãúp xuïc khäng bë håí, trë säú cuía læûc siãút ban âáöu Pbd thæåìng nàòm trong phaûm vi sau:

Choün:

= [MN]Do caïc chi tiãút bë neïn laìm bàòng váût liãûu coï hãû säú

giaîn daìi khaïc våïi gujäng trong quaï trçnh laìm viãûc, ngoaìi ra gujäng coìn chëu thãm læûc Pt do biãún daûng nhiwtj gáy ra:

Chãnh lãûch vãö âäü biãún daûng nhiãût bàòng:

Trong âoï:li - täøng chiãöu daìi cuía caïc chi tiãút chëu

neïn.

= 60 + 1+ 126 = 187 [mm]n - hãû säú giaîn nåí daìi cuía nhäm.n = 22.10-6 1/âäüt - hãû säú giaîn aìi cuía theïp.t

= 11.10-6 1/âäüt - âäü chãnh lãûch nhiãût âäüt = 50oC

- Do biãún daûng nhiãût khaïc nhau (caïc chi tiãút bë neïn biãún daûng låïn gáúp âäi gujäng) nãn caïc chi tiãút bë neïn laûi chëu neïn thãm vaì gujäng bë keïo daìi thãm mäüt êt.Trãn màût làõp gheïp luïc naìy xuáút hiãûn thãm læûc Pt . Biãún daûng chãnh lãûch nhau caìng nhiãöu, læûc Pt caìng låïn. Xaïc âënh Pt theo phæång trçnh sau:

Do âoï:

= [MN]

Læûc taïc duûng låïn nháút trãn gujäng:

= [MN]Læûc taïc duûng nhoí nháút trãn gujäng:

= [MN]

ÆÏng suáút biãn:

= [MN/m2]

ÆÏng suáút bçnh quán:

= [MN/m2]

Hãû säú an toaìn:

(6-14)

Trong âoï:-1 - giåïi haûn bãön moíi cuía váût liãûu.

-1 = 800MN/m2

k - hãû säú æïng suáút táûp trung.k = 4 5,5

- tyí säú giåïi haûn máùu cuía thán maïy våïi máùu thæí âæåüc maìi boïng.

= 1,1 - hãû säú.

= 0,1

[n] = 2,5 46.3.6. Tênh sæïc bãön nàõp xylanh:

ÆÏng suáút trong nàõp xylanh laì do nàõp xylanh chëu læûc khê thãø, læûc siãút gujäng vaì do traûng thaïi nhiãût khäng âäöng âãöu cuía nàõp xylanh sinh ra.

i i

l1l2

x x

L

Hçnh 6.4. Så âäö tênh toaïn nàõp xylanh. Khi tênh coi nàõp xylanh nhæ mäüt nàõp chæî nháût âàût

tæû do trãn gäúi tæûa hçnh truû coï âæåìng kênh Df.Tiãút diãûn tênh toaïn thæåìng choün tiãút diãûn âi qua âæåìng tám xuppaïp (tiãút diãûn naìy thæåìng coï âæåìng kênh nhoí nháút).Âãø dãù tênh toaïn coi læûc khê thãø táûp trung taûi troüng tám cuía næía diãûn têch coï âæåìng kênh Df ( caïch truûc x - x

mäüt âoaûn ). Læûc táûp trung bàòng vaì

læûc siãút gujäng táûp trung trãn troüng tám cuía næía cung troìn coï âæåìng kênh Df vaì næîa hçnh vuäng coï caûnh L

( caïch truûc x - x vaì y - y mäüt khoaíng vaì ). Caïc

læûc naìy coï trë säú bàòng vaì . Khi âäüng cå khäng laìm

viãûc (Pz = 0), nàõp xylanh (loaûi nàõp vuäng) chëu mämen uäún sau âáy:

(6-15)

Trong âoï:L - khoaíng caïch giæîa hai tám buläng.

L = 95mm

Khi âäüng cå laìm viãûc mämen uäún bàòng:

Trong âoï:K - hãû säú.

K = 1,5 2,5Choün K = 1,5

ÆÏng suáút uäún nàõp xylanh theo truûc x - x:

(6-16)

Do kãút cáúu cuía nàõp xylanh ráút phæïc taûp nãn tinh Wu

cuía tiãút diãûn cuîng ráút khoï chênh xaïc. Màût phàóng troüng tám cuía tiãút diãûn thæåìng tháúp hån màût phaíng trung tám mäüt êt. Vç váûy æïng suáút åí màût noïng vaì màût nguäüi cuía nàõp xylanh chàóng nhæîng khaïc nhau vãö dáúu maì coìn khaïc nhau caí vãö trë säú.ÆÏng suáút keïo åí màût nguäüi bàòng:

(6-17)

ÆÏng suáút neïn åí màût keïo noïng bàòng:

(6-18)

Trong âoï:J1 - mämen quaïn tênh cuía tiãút diãûn tênh toaïn âäúi våïi truûc i - i âi qua troüng tám cuía tiãút diãûn.l1, l2 - khoaíng caïch xa nháút trãn màût nguäüi vaì màût noïng âäúi våïi truûc i -i

Engineering

Thanh truyền trục khuỷu thân máy nắp máy