Động cơ đốt trong là loại máy ra đời từ rất sớm, có thể nói nó đã giúp con người tiến lên một bậc trong lịch sử phát triển của mình bởi từ khi xuất hiện nó đã từng bước giải phóng lao động chân tay cho con người với năng suất làm việc rất cao. Cho đến ngày nay nó vẫn là loại máy tạo nhiều giá trị nhất về mặt kinh tế và trong tương lai nó sẽ tiếp tục được chúng ta cải tạo và phát triển.
Là một sinh viên thuộc khoa Công Nghệ ÔTÔ ĐH Công Nghiệp TP.HCM em được giao thực hiện bài tập lớn môn Tính Toán Kết Cấu Động Cơ Đốt Trong. Do trình độ có hạn nên trong quá trình thực hiện không thể chánh khỏi những sai sót bởi vậy em mong được sự quan tâm và giúp đỡ của thầy cô Bộ môn: Động Cơ Đốt Trong để em hoàn thiện tốt hơn trong những môn học sau. Nhân đây em cũng xin chân thành cảm ơn thầy Lê Minh Đảo cùng Bộ môn đã giúp đỡ để em hoàn thành bài TKMH này.
33 trang |
Chia sẻ: oanhnt | Lượt xem: 3507 | Lượt tải: 5
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Bài tập lớn Tính toán động lực học cơ cấu khuỷu trục thanh truyền, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ĐỀ TÀI
TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC CƠ CẤU KHUỶU TRỤC THANH TRUYỀN
Nhận xét của giáo viên.
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………...
LỜI NÓI ĐẦU
Động cơ đốt trong là loại máy ra đời từ rất sớm, có thể nói nó đã giúp con người tiến lên một bậc trong lịch sử phát triển của mình bởi từ khi xuất hiện nó đã từng bước giải phóng lao động chân tay cho con người với năng suất làm việc rất cao. Cho đến ngày nay nó vẫn là loại máy tạo nhiều giá trị nhất về mặt kinh tế và trong tương lai nó sẽ tiếp tục được chúng ta cải tạo và phát triển.
Là một sinh viên thuộc khoa Công Nghệ ÔTÔ ĐH Công Nghiệp TP.HCM em được giao thực hiện bài tập lớn môn Tính Toán Kết Cấu Động Cơ Đốt Trong. Do trình độ có hạn nên trong quá trình thực hiện không thể chánh khỏi những sai sót bởi vậy em mong được sự quan tâm và giúp đỡ của thầy cô Bộ môn: Động Cơ Đốt Trong để em hoàn thiện tốt hơn trong những môn học sau. Nhân đây em cũng xin chân thành cảm ơn thầy Lê Minh Đảo cùng Bộ môn đã giúp đỡ để em hoàn thành bài TKMH này.
Sinh viên
Nguyễn Xuân Hoàng
BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
ĐỀ TÀI
TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC CƠ CẤU KHUỶU TRỤC THANH TRUYỀN
Các thông số cơ bản:
Kiểu động cơ
M3MA 400
Đường kính xi lanh D (mm)
67.295
Hành trình Piston S (mm)
100
Số xi lanh i
4
Số kỳ t
4
Tỷ số nén e
18
Số vòng quay n (vòng/phút)
2800
Công suất Ne (kw)
118
Moment động cơ Me (KG.m)
495
Bán kính quay trục khuỷu R (mm)
50
Chiều dài thanh truyển L (mm)
200
Vận tốc góc trục khuỷu w (rad/s)
293.067
Tham số kết cấu l
0.25
Khối lượng nhóm piston mnp (g)
331,5
Khối lượng nhóm thanh truyền mtt (g)
640
Khối lượng đầu nhỏ thanh truyền m1 (g)
170
Khối lượng đầu to thanh truyền m2 (g)
470
Khối lượng nhóm trục khuỷu mk(g)
9722
Suất tiêu hao nhiên liệu ge (g/ml.h)
280
Dung tích công tác Vh ( lít )
0.3555
Các thông số cần chọn :
1.1 /Áp suất môi trường :
Áp suất môi trường pk là áp suất khí quyển trước khi nạp vào đông cơ (với đông cơ không tăng áp ta có áp suất khí quyển bằng áp suất trước khi nạp nên ta chọn Pk =P0
Ở nước ta nên chọn Pk =P0 = 0,1 (MPa)
1.2 /Nhiệt độ môi trường :Tk
Nhiệt độ môi trường được chọn lựa theo nhiệt độ bình quân của cả năm ở nước ta
Vì đây là động cơ không tăng áp nên ta có nhiệt độ môi trường bằng nhiệt độ trước xupáp nạp nên :
Tk =T0 =24ºC =297ºK
1.3 /Áp suất cuối quá trình nạp :
Áp suất Pa phụ thuộc vào rất nhiều thông số như chủng loại đông cơ ,tính năng tốc độ n ,hệ số cản trên đường nạp ,tiết diện lưu thông… Vì vậy cần xem xét đông cơ đang tính thuộc nhóm nào để lựa chọn Pa. Thông thường chọn áp suất cuối quá trình nạp trọng phạm vi :Pa = (0.8 0,9).Pk (MPa)
Áp suất cuối quá trình nạp ta lấy Pa = 0.86.Pk = 0.86*0.1 = 0.086 (MPa)
1.4 /Áp suất khí thải P :
Áp suất khí thải cũng phụ thuộc vào các thông số như pvà có thể chọn trong phạm vi: Pr =(1.151.2).Pk (MPa)
Và ta chọn:
P= 1.2*0.1 =0.12 (MPa)
1.5/Mức độ sấy nóng của môi chất ∆T
Mức độ sấy nóng của môi chất ∆T chủ yếu phụ thuộc vào quá trình hình thành hổn hợp khí ở bên ngoài hay bên trong xy lanh. Đối với động cơ xăng ta đang xét ∆T trong khoảng ∆T =
Và ta chọn:
∆T = 20C
1.6/Nhiệt độ khí sót (khí thải) T
Nhiệt độ khí sót T phụ thuộc vào chủng loại đông cơ.Nếu quá trình giản nở càng triệt để ,Nhiệt độ T càng thấp, thông thường chọn Tr =7001000.
Và ta chọn :
T =950 ºK
1.7 /Hệ số hiệu định tỉ nhiêt λ :
Hệ số hiệu định tỉ nhiệt λ được chọn theo hệ số dư lượng không khí α để hiệu định .Thông thường có thể chọn λ theo bảng sau :
α
0.8
1.0
1.2
1.4
λ
1.13
1.17
1.14
1.11
Ở đây ta chọn λ =1.11
1. 8 /Hệ số quét buồng cháy λ :
Vì ta đang tính toán với động cơ không tăng áp nên ta chọn λ =1
1. 9 /Hệ số nạp thêm λ
Hệ số nạp thêm λ phụ thuộc chủ yếu vào pha phối khí .Thông thường ta có thể chọn λ =1.02÷1.07 .
Và ta chọn : λ =1.023
1.10 /Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm z ξ :
Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm z ξ phụ thuộc vào chu trình công tác của động cơ, thể hiện lượng nhiệt phát ra đả cháy ở điểm z so với lượng nhiệt phát ra khi đốt hoàn toàn 1kg nhiên liệu. Đối với động cơ xăng ta đang xét thông thường chọn trong khoảng
Kinh nghiệm sau đây : ξ =0.85 0.92
Và ta chọn ξ=0.85
1.11/Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm b ξ :
Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm b ξ tùy thuộc vào loại động cơ xăng hay là động cơ điezel,ξ bao giờ cũng lớn hơn ξ . Thông thường chọn trong khoảng : ξ=0,850,95
Do đây là động cơ xăng nên ta chọn :
ξ=0.892
1.12 /Hệ số hiệu chỉnh đồ thị công dφφ :
Thể hiện sự sai lệch khi tính toán lý thuyết chu trình công tác của động cơ với chu trình công tác thực tế .Sự sai lệch giửa chu trình thực tế với chu trình tính toán của động cơ xăng ít hơn của động cơ vì vậy hệ số φ của động cơ xăng thường chọn hệ số lớn. Nói chung có thể chọn trong phạm vi: φ =0.920.97
Và ta chọn: φ =0.93
2) Tính toán các quá trình công tác :
2.1 .Tính toán quá trình nạp :
1 /Hệ số khí sót γ :
Hệ số khí sót γ được tính theo công thức :
γ = . .
Trong đó m là chỉ số giãn nở đa biến trung bình của khí sót m =1.45÷1.5
Chọn m =1.45
γ = 1*(297+2)950 0.120.086 118*1.023-1.11*1*(0.120.086)11.45= 0.026
2 /Nhiệt độ cuối quá trình nạp T
Nhiệt độ cuối quá trình nạp T đươc tính theo công thức:
T = ( ºK )
T = 297+2+1.11*950*0.026*(0.0860.12)0.451.451+0.026 = 315.5 ( ºK )
3/)Hệ số nạp η :
η = . . .
η = 1*(297)17*299 0.0860.1 [18*1.023-1*1.11*(0.120.086)11.45]= 0.855
4/)Lượng khí nạp mới M :
Lượng khí nạp mới M được xác định theo công thức sau :
M = (kmol/kg nhiên liệu)
Trong đó :
P – Áp suất có ích trung bình được xách định theo công thức sau:
P = = 30*118*40.3555*2800*4 = 3.556 (MPa)
Vậy : M = 432*103*0.1*0.8553.556*297*280 = 0.125 (kmol/kg nhiên liệu)
5/Lượng không khí lý thuyết cần để đốt cháy 1kg nhiên liệu M :
Lượng không khí lý thuyết cần để đốt cháy 1kg nhiên liệu M được tính theo công thức :
M = 10.21 . (kmol/kg nhiên liệu)
Vì đây là động cơ xăng nên ta chọn C = 0.855 ; H = 0.145 ; O = 0.
M = 10.21 .0.85512+0.1454+032 = 0.5120 (kmol/kg nhiên liệu)
6/Hệ số dư lượng không khí α
Vì đây là động cơ xăng nên ta có công thức tính :
=
Trong đó :- trọng lượng phân tư của xăng, thông thường =114
Vậy : = 0.125-11140.512 = 0.227
2.2 )Tính toán quá trình nén :
1 /Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của không khí :
= 19.806+0.00209T = (kJ/kmol.K)
Trong đó: T - Tỷ nhiệt trung bình tuyệt đối T= ( t+273o)K. Thông thường người ta thường sử dụng giá trị tỷ nhiệt trung bình trong khoảng từ 00 đến T0 K đang khảo sát.
2 /Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của sản phẩm cháy :
Khi hệ số lưu lượng không khí α <1 tính theo công thức sau :
= (17.997 + 3.504) +(360.34 + 252.4). (kJ/kmol.K)
3/Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của hỗn hợp :
Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của hh trong quá trình nén tính theo công thức sau :
= =
= + T
Trong đó :
a' =
b' =
Thay số vào ta có : a' =19.99 ; b' = 0.00446
4/ Chỉ số nén đa biến trung bình n:
Chỉ số nén đa biến trung bình phụ thuộc vào vào rầt nhiều thông số kết cấu và thông số vận hành như kích thước xy lanh ,loại buồng cháy, số vòng quay, phụ tải,trạng thái nhiệt độ của động cơ…Tuy nhiên n tăng hay giảm theo quy luật sau : Tất cả những nhân tố làm cho môi chất mất nhiệt sẽ khiến cho n tăng.
Chỉ số nén đa biến trung bình n được xác bằng cách giải phương trình sau :
n-1 =
Chú ý :thông thường để xác định được n ta chọn n trong khoảng 1.340÷1.390
Rất hiếm trường hợp đạt n trong khoảng 1.400 ÷ 1.410→ (theo sách Nguyên Lý Động Cơ Đốt Trong - trang 128 )
Vì vậy ta chọn n theo điều kiện bài toán cho đến khi nao thõa mãn điều kiện bài toán :thay n vào VT và VP của phương trình trên và so sánh,nếu sai số giữa 2 vế của phương trình thõa mãn <0,2% thì đạt yêu cầu
n-1 = 8.31419.99+0.004462*315.5*(180.358+1) = 8.31419.99+0.704*(εn1-1+1)
Sau khi thay các giá trị của n trong khoảng kinh nghiệm đả có vào công thức trên ta thấy n =1.358 thõa mãn điều kiện bài toán.
5 /Áp suất cuối quá trình nén P :
Áp suất cuối quá trình nén P được xác định theo công thức :
P = P. εn1 = 0,086. 181.358 = 4.35 (MPa)
6 /Nhiệt độ cuối quá trình nén T
Nhiệt độ cuối quá trình nén T được xác định theo công thức
T = T. = 315.5 . 181.358 -1 = 888 ( ºK )
7 /Lượng môi chất công tác của quá trình nén M :
Lượng môi chất công tác của quá trình nén M được xác định theo công thức :
M = M+ M = M. = 0.125(1+0.026) = 0.12825
2.3 )Tính toán quá trình cháy :
1 /Hệ số thay đổi phân tử lí thuyết β :
Ta có hệ số thay đổi phần tử lý thuyết β được xác định theo công thức :
β = = = 1+
Trong đó độ tăng mol ΔM của các loại động cơ được xác định theo công thức sau:
ΔM = 0.21.(1-α)M + ( + )
Đối với động cơ xăng ta có: ΔM = 0.21(1 -) + ( + -)
Do đó : β = 1 +
= 1+0.211-0.2270.512+(0.1454+032-1114)0.227*0.512+1114 = 1.885
2 /Hệ số thay đổi phân tư thưc tế β: ( Do có khí sót )
Ta có hệ số thay đổi phân tử thực tế β được xác đinh theo công thức :
β = = 1.885+0.0261+0.026 = 1.91
3 /Hệ số thay đổi phân tử thực tế tại điểm z β : (Do cháy chưa hết )
Ta có hệ số thay đổi phân tư thực tế tại điểm z β được xác định theo công thức :
β = 1 + . χ
Trong đó:
χ = = = 0,9529
Vây : βz =1+1.885-11+0.026*0.9529 = 1.822
4 /Lượng sản vật cháy M :
Ta có lượng sản vật cháy M đươc xác định theo công thức :
M= M +ΔM = β. M = 1.885*0.125 = 0.236
5 /Nhiệt độ tại điểm z T :
* Đối với động cơ xăng, tính nhiệt độ tại điểm z T bằng cách giải pt cháy :
=
Trong đó :
: hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm z =0,85
Q : là nhiệt trị thấp của nhiên liệu, thông thường có thể chọn :
Q = 44000 ( kJ/kgn.l )
: là nhiệt tổn thất do nhiên liệu cháy không hếtkhi đốt 1kg nhiên liêu, thông thường có thể xác định theo, khi<1 thì tính băng công thức sau: = 120.103.(1-).MO ( kJ/kgn.l) : là tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của sản vật cháy được xách định theo công thức :
= = a''vz + b''vz . T
Với a’’vz=18.034 và b’’vz=0,00137
Thay các thong số đả có vào biểu thức trên ta được kết quả của TZ = 1316oK
6 /Áp suất tại điểm z P :
Ta có áp suất tại điểm z p được xác định theo công thức :
P =λ. P ( MPa )
Trong đó:
Pc - Áp suất quá trình nén: Pc =1,1458
λ - Hệ số tăng áp, được xác định theo công thưc sau:
λ= β. = 1.822*1316888 = 1.482
Vậy suy ra: Pz =1.482*4.35 = 6.445 MPa
2.4 )Tính toán quá trình giãn nở :
1 /Hệ số giãn nở sớm ρ :
ρ =
Đố với động cơ xăng ta có : ρ = 1
2 /Hệ số giãn nở sau δ :
Ta có hệ số giãn nở sau δ được xác định theo công thức :
δ =
Vì ρ=1 nên δ = = 18
3 /Chỉ số giãn nở đa biến trung bình n :
Ta có chỉ số giãn nởi đa biến trung bình n2 được xác định từ phương trình cân bằng sau:
n–1=
Trong đó :
T :là nhiêt trị tại điểm b và được xác định theo công thức :
T= ( ºK )
Q :là nhiệt trị tính toán
Đối với động cơ xăng : Q*H= Q - (kJ/kg n.l).
QH của xăng = 44000 kJ.kg n.l
Lưu ý: Thông thường để xác định được n2 ta chọn n2 trong khoảng 1.1501.250 (sách Nguyên lý ĐCĐT- Nguyễn Tất Tiến, trang 184) ; Thay n2 vào hai vế của phương trình trên và so sánh, nếu sai số giữa 2 vế <0,2% là đạt yêu cầu.
Qua kiệm nghiêm tính toán thì ta chọn đươc n =1.250.Thay n vào 2 vế của phương trình trên ta so sánh ,ta thấy sai số giữa 2 vế <0,2% nên n chọn là đúng.
4 /Nhiệt độ cuối quá trình giãn nở T :
Ta có công thức xác định nhiệt độ cuối trình giản nở Tb:
T= = 1613180.25 = 783 ( ºK )
5 /Áp suất cuối quá trình giãn nở p :
Áp suất cuối quá trình giãn nở P được xác định theo công thức :
P = = 0.285 (MPa)
6 /Tính nhiệt độ khí thải T :
Nhiệt độ khí thải được tính toán theo công thức:
T = T. = 600 ( ºK )
2.5 )Tính toán các thông số chu trình công tác:
1 /Áp suất chỉ thị trung bình p' :
Đây là đông cơ Xăng áp suất chỉ thị trung bình p' được xác định theo công thức:
P' = . (MPa)
Qua tính toán thực nghiệm ta tính được: P' = 0.320 (MPa)
2 /Áp suất chỉ thị trung bình thực tế p :
Do có sự sai khác giữa tính toán và thực tế do đó ta có áp suất chỉ thị trung bình trong thực tế được xác định theo công thức :
Pi = P'.φ = 0.320*0.93 = 0.2976 (MPa)
3 /Suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị g :
Ta có công thức suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị gi :
g= = 0.1*0.855* 103*4320.125*0.2976*297 = 3343 (g/kW.h)
4 /Hiệu suất chỉ thi η:
Ta có công thức xác định như sau:
η = 3.6*103gi* QH = 3.6* 1033343*44000 = 0.0025 %
5 /Áp suất tổn thất cơ giới P :
Áp suất tổn thất cơ giới được xác định theo nhiều công thức khác nhau và đươc biểu diễn bằng quan hệ tuyến tính với tốc độ trung bình của động cơ.Ta có tốc độ trung bình của động cơ là :
V = = 0.1*280030 = 9.333 (m/s).
Vì đây là đông cơ xăng có τ = 4 ;i =4 ;Vậy buồng cháy thống nhất sẻ được tính theo công thức :
P= 0.05 + 0.015.V= 0.05+0.015*9.333 = 0.190 (MPa).
6 /Áp suất có ích trung bình P:
Ta có công thức xđ áp suất có ích trung bình thực tế được xđ theo CT :
P = P – P = 0.2976 – 0.190 = 0.1076 (MPa).
7 /Hiệu suất cơ giới η :
Ta có công thức xác định hiệu suất cơ giới:
η = PePi = 0.10760.2976.100% = 36.156 %
8 /Suất tiêu hao nhiên liệu g :
Ta có công thức xác định suất tiêu hao nhiên liệu tính toán là:
g= = 334336.156 = 92.46 (g/kW.h)
9 /Hiệu suất có ích η :
Ta có công thức xác định hiệu suất có ích định theo công thức:
η = η .η = 36.156*0.0025 = 0.0904
10 /Kiểm nghiêm đường kính xy lanh D theo công thức :
D = =4*3554963.14*100 = 67.295 = D (mm )
3/ Lực khí thể
Xây dựng đồ thị công P-V
Dựa vào các thông số nhiệt :
+ Hành trình pitông : S = 100 mm
+ Tỉ số nén : e = 18
+ áp suất :
Pa = 0.086 (MPa)
Pc = 4.355 (MPa)
Pz = 6.445 (MPa)
Pb = 0.285 (MPa)
Pr = 0.12 (MPa)
Thể tích làm việc của xi lanh Vh
Vh= = (3.14*(0.067295)2*0.1)/4 =355.496 cm3
Vì tỉ số nén e =18 nên thể tích buồng cháy của xilanh Vc:
Vc= = 355.49617 = 20.912 cm3
Dung tích toàn bộ xi lanh:
Va=Vc. e =20.912.18= 376.408 cm3
Dựng đường nén đa biến a-c
Pc = Pa.Ônn1 = =1,358
Để vẽ đồ thị đường nén đa biến ta biến đổi như sau:
Px. => ( với )
Ta có bảng như phần dưới Dựng đường giãn nở đa biến z-b
Pb = Pz.()n , chọn r = 1.5
chỉ số dãn đa biến: n2 = = 1,255=> Vz== 53,699 .Tương tự như đồ thị quá trình nén ta cũng có: ( với )
i
Pxn=Pc/i^n1(MPa)
lPx(mm)
Pxd=Pz/i^n2
lPx(mm)
1
1.000
4.355
174.20
1.000
6.445
257.80
2
2.563
1.699
67.96
2.387
2.700
108.02
3
4.446
0.980
39.18
3.970
1.623
64.94
4
6.570
0.663
26.51
5.696
1.131
45.26
5
8.896
0.490
19.58
7.537
0.855
34.20
6
11.395
0.382
15.29
9.475
0.680
27.21
7
14.049
0.310
12.40
11.497
0.561
22.42
8
16.842
0.259
10.34
13.595
0.474
18.96
9
19.763
0.220
8.81
15.761
0.409
16.36
10
22.803
0.191
7.64
17.989
0.358
14.33
11
25.954
0.168
6.71
20.274
0.318
12.72
12
29.210
0.149
5.96
22.614
0.285
11.40
13
32.564
0.134
5.35
25.003
14
36.012
0.121
4.84
27.440
15
39.549
0.110
4.40
29.922
16
43.171
0.101
4.04
32.447
17
46.876
0.093
3.72
35.012
18
50.659
0.086
3.44
37.616
Hiệu chỉnh đồ thị :
+ Góc phun nhiên liệu sớm : j s = 170
+ Góc mở sớm xuppap nạp : j1 = 140
+ Góc đóng muộn xuppap nạp : j2 = 520
+ Góc mở sớm xuppap thải : j3 = 580
+ Góc đóng muộn xuppap thải : j4 = 160
+ Hiệu chỉnh c’’:
pc’’= pc+1/3.(pz-pc) =4,355+1/3(6.445-4.355)
=5.05(MPa)
+ Hiệu chỉnh b’’:
pb’’ = pb – 0,5(pb- pr)=0.285- 0.5(0.285- 0.12 )
=0.2 (M Pa)
+ Độ dịch chuyển Brich:
OO’= R.
Từ các số liệu trên ta xây dựng được đồ thị công như hình vẽ :
Tỉ lệ xích mv = 3 (cm3/mm)
Tỉ lệ xích mp =0,025(MPa/mm)
Đồ thị công P-V
4/ Lực quán tính.
Lực quán tính tịnh tiến được tính theo công thức
Pj = -mRw2(cosa + lcos2a) (MN)
Với m = (mnp+ m1 )
Diện tích đỉnh pittông:
FP = =(3,14*(0.067295)2) / 4 = 35.54946(cm2)
Ta có bảng tính Pj dưới đây:
α
Pj (MN/m2)
α
Pj (MN/m2)
0
-2.692
370
-2.627
10
-2.627
380
-2.436
20
-2.436
390
-2.134
30
-2.134
400
-1.743
40
-1.743
410
-1.291
50
-1.291
420
-0.808
60
-0.808
430
-0.324
70
-0.324
440
0.132
80
0.132
450
0.538
90
0.538
460
0.880
100
0.880
470
1.150
110
1.150
480
1.346
120
1.346
490
1.478
130
1.478
500
1.556
140
1.556
510
1.596
150
1.596
520
1.611
160
1.611
530
1.615
170
1.615
540
1.615
180
1.615
550
1.615
190
1.615
560
1.611
200
1.611
570
1.596
210
1.596
580
1.556
220
1.556
590
1.478
230
1.478
600
1.346
240
1.346
610
1.149
250
1.149
620
0.880
260
0.880
630
0.538
270
0.538
640
0.132
280
0.132
650
-0.324
290
-0.324
660
-0.808
300
-0.808
670
-1.291
310
-1.291
680
-1.743
320
-1.743
690
-2.134
330
-2.134
700
-2.436
340
-2.436
710
-2.627
350
-2.627
720
-2.692
360
-2.692
5/ Tổng hợp lực khí thể và lực quán tính tác dụng lên cơ cấu
P1 = pkh+pj
Sau khi vẽ đồ thị P-V ta xác định được Pkh với Pkh = P-Po .Kết hợp với bảng Pj ở trên ta tính được p1 tương ứng với góc a.
α
Pj (MN/m2)
Pkh(MN/m2)
P1 (MN/m2)
0
-2.627
0.219
-2.408
15
-2.547
-0.121
-2.668
30
-2.134
-0.121
-2.255
45
-1.523
-0.121
-1.644
60
-0.808
-0.121
-0.929
75
-0.091
-0.121
-0.212
90
-0.538
-0.121
-0.659
105
1.024
-0.121
0.903
120
1.346
-0.121
1.225
135
1.523
-0.121
1.402
150
1.596
-0.121
1.475
165
1.614
-0.121
1.493
180
1.615
-0.121
1.494
195
1.614
-0.1026
1.5114
210
1.596
-0.0548
1.5412
225
1.523
0.0301
1.5531
240
1.346
0.1722
1.5182
255
1.024
0.4062
1.4302
270
0.538
0.7962
1.3342
285
-0.091
1.4801
1.3891
300
-0.808
2.7879
1.9799
315
-1.523
5.6172
4.0942
330
-2.134
12.1375
10.0035
345
-2.457
25.595
23.138
360
-2.692
54.019
51.327
375
-2.547
63.469
60.922
390
-2.134
33.6892
31.5552
405
-1.523
17.6003
16.0773
420
-0.808
10.1864
9.3784
435
-0.091
6.5551
6.4641
450
0.538
4.5771
5.1151
465
1.024
3.4551
4.4791
480
1.346
2.7595
4.1055
495
1.523
2.3264
3.8494
510
1.596
2.14
3.736
525
1.614
1.9237
3.5377
540
1.615
1.219
2.834
555
1.614
0.7239
2.3379
570
1.596
0.2382
1.8342
585
1.523
0.219
1.742
600
1.346
0.219
1.565
615
1.024
0.219
1.243
630
0.538
0.219
0.757
645
-0.091
0.219
-0.128
660
-0.808
0.219
-0.589
675
-1.523
0.219
-1.304
690
-2.134
0.219
-1.915
705
-2.547
0.219
-2.328
720
-2.692
0.219
-2.473
Từ bảng trên ta vẽ được đồ thị P- α như bên dưới : ( chi tiết bản A0)
6/ Vẽ đồ thị lực tác dụng lên chốt khuỷu Qch
Xác định sự biến thiên của lực tiếp tuyến T và lực pháp tuyến Z
T = (MN), Z = (MN)
β= arcsin (λsin α ) =arcsin ()
α
P1
β
COS
SIN
T
Z
Ptt
M
MN
N
0
-2.408
0.000
1.000
0.000
0
-2.408
-2.408
0
0
0
15
-2.668
3.710
0.949
0.321
-0.440372
3.13501
3.16579
-0.022
0.351962
-1.7041
30
-2.255
7.181
0.803
0.609
1.791643
-3.1429
-3.6177
0.08958
-0.37449
-2.8289
45
-1.644
10.182
0.580
0.834
-2.215169
0.45857
2.26214
-0.1108
0.18504
-1.5539
60
-0.929
12.504
0.308
0.977
0.227912
0.90248
-0.9308
0.0114
0.008818
0.05802
75
-0.212
13.974
0.018
1.030
-1.104759
-0.6948
-1.3051
-0.0552
-0.10119
-1.2877
90
-0.659
14.478
-0.258
1.000
-1.421683
-1.3658
1.97145
-0.0711
-0.16585
1.85804
105
0.903
13.974
-0.499
0.902
-2.198056
5.10581
5.55884
-0.1099
0.11211