Đang tải...

Cơ bản Thân máy

Thảo luận trong 'Động cơ' bắt đầu bởi TaeYeon, 3/5/13.

Thành viên đang xem bài viết (Users: 0, Guests: 0)

  1. TaeYeon
    Offline

    Tài xế O-H
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    3/3/13
    Số km:
    22
    Được đổ xăng:
    0
    Mã lực:
    1
    Xăng dự trữ:
    305 lít xăng
    ĐỀ TÀI
    THÂN MÁY
    I.Thân máy và xylanh:
    I.1.Khái niệm chung:
    Thaân maùy keát hôïp vôùi caùc chi tieát khaùc (xylanh, naép xylanh, piston,...) hình thaønh khoâng gian coâng taùc cuûa moâi chaát, thöïc hieän caùc quaù trình naïp, neùn, chaùy giaõn nôû vaø thaûi saûn vaät chaùy ra khoûi ñoäng cô taïo neân chu trình laøm vieäc lieân tuïc.
    Trong quaù trình laøm vieäc, thaân maùy ñoùng vai troø truyeàn nhieät giöõa moâi chaát coâng taùc vaø moâi tröôøng ñeå laøm maùt ñoäng cô.
    Thaân maùy laø chi tieát boá trí caùc ñöôøng daàu boâi trôn ñeå daãn daàu ñeán oå truïc khuyûu, oå truïc cam,...
    Laøm thaønh moät khung chòu löïc, treân ñoù boá trí caùc oå truïc khuyûu, caùc cô caáu vaø caùc heä thoáng cuûañoäng cô.
    Thaân maùy vaø xylanh thöôøng ñöôïc cheá taïo theo phöông phaùp ñuùc cho caùc ñoäng cô côõ nhoû vaø trung bình hoaëc haøn cho caùc ñoäng cô côõ lôùn. Vaät lieäu thöôøng duøng laø hôïp kim nhoâm, hôïp kim gang hoaëc caùc loaïi theùp taám vaø theùp ñònh hình.


    I.2.Thaân maùy vaø oáng loùt:
    I.2.1 Thaân maùy:
    Trong ñoäng cô ñoát trong, thaân maùy laø chi tieát coù keát caáu khaù phöùc taïp, coù kích thöôùc vaø khoái löôïng lôùn. Ñoái vôùi ñoäng cô oâ toâ, khoái löôïng cuûa thaân maùy thöôøng chieám khoaûng 30 ÷ 60% khoái löôïng toaøn boä ñoäng cô.
    Keát caáu cuûa thaân maùy coù nhieàu daïng, thaân maùy coù theå laøm rieâng cho töøng xylanh hoaëc chung cho nhieàu xylanh. Keát caáu cuûa thaân maùy phuï thuoäc raát nhieàu vaøo kieåu laøm maùt. Khi laøm maùt baèng nöôùc, khoaûng khoâng gian bao quanh xylanh ñeå chöùa nöôùc laøm maùt goïi laø aùo nöôùc.
    Loaïi thaân maùy coù xylanh ñuùc lieàn vôùi thaân goïi laø thaân maùy kieåu thaân xylanh. Khi xylanh laøm rieâng thaønh oáng loùt roài laép vaøo thaân maùy goïi laø thaân maùy kieåu voû thaân.

    Thaân maùy kieåu xylanh

    Thaân maùy kieåu
    Khi thaân xylanh ñuùc lieàn vôùi hoäp truïc khuyûu, keát caáu naøy goïi laø thaân maùy kieåu thaân xylanh –hoäp truïc khuyûu. Neáu thaân xylanh vaø hoäp truïc khuyûu laøm rôøi nhau thì keát caáu naøy goïi laø thaân maùy kieåu thaân rôøi, vaø ñeå gheùp caùc phaàn cuûa thaân maùy vôùi nhau ngöôøi ta thöôøng duøng gujoâng daøi suoát töø ñeá maùy leân naép xylanh.
    I.2.2 Keát caáu thaân maùy ñoäng cô xaêng – ñoäng cô Diesel
    Thaân maùy cuûa ñoäng cô xaêng vaø ñoäng cô Diesel töông töï nhau veà maët keát caáu, tuøy thuoäc vaøo cô caáu phaân phoái khí vaø heä thoáng laøm maùt maø thaân maùy coù nhöõng ñaëc ñieåm caáu taïo khaùc nhau. Tuy nhieân, veà cô baûn keát caáu thaân maùy cuûa ñoäng cô ñoát trong ñöôïc phaân ra thaønh 2 loaïi: thaân maùy kieåu thaân xylanh – hoäp truïc khuyûu vaø thaân maùy kieåu thaân rôøi.

    a) Thaân maùy kieåu thaân xylanh – hoäp truïc khuyûu
    Loaïi thaân maùy kieåu thaân xylanh – hoäp truïc khuyûu ñöôïc duøng raát phoå bieán trong ñoäng cô oâ toâ, ñoäng cô tónh taïi vaø ñoäng cô taøu thuûy côõ nhoû. Caùc xylanh ñöôïc ñuùc lieàn vôùi thaân hoaëc laøm thaønh oáng loùt roài laép leân thaân maùy, chung quanh thaân maùy ñeàu coù nöôùc laøm maùt ñeå giaûi nhieät trong quaù trình ñoäng cô laøm vieäc. Keát caáu naøy duøng cho caû ñoäng cô xaêng vaø ñoäng cô Diesel.
    Do thaân maùy ñuùc lieàn vôùi hoäp truïc khuyûu neân giaûm bôùt ñöôïc maët laép gheùp khieán cho gia coâng ñôn giaûn vaø ôû maët laép thaân maùy vôùi hoäp truïc khuyûu chæ caàn laøm moûng nhö chieàu cuûa voû thaân, khoâng
    caàn laøm maët laép gheùp. Do nhöõng nguyeân nhaân treân neân thaân maùy naøy thöôøng nhoû goïn vaø ñôõ toán kim loaïi hôn loaïi thaân rôøi.
    Döïa vaøo tình traïng chòu löïc, thaân maùy kieåu thaân xylanh – hoäp truïc khuyûu ñöôïc chia ra ba loaïi:

     Thaân xylanh chòu löïc:
    Trong loaïi keát caáu naøy, löïc khí theå taùc duïng treân naép xylanh seõ truyeàn cho thaân xylanh qua caùc gujoâng naép xylanh. Löïc taùc duïng gaây ra öùng suaát keùo treân caùc tieát dieän cuûa thaân xylanh, thaân maùy cuûa ñoäng cô xaêng thöôøng duøng kieåu chòu löïc naøy

    Thaân xylanh chòu löïc






     Voû thaân chòu löïc:
    Trong loaïi keát caáu naøy, löïc khí theå taùc duïng leân naép xylanh seõ truyeàn cho voû thaân qua caùc gujoâng naép xylanh. Löïc taùc duïng gaây öùng söùc keùo treân caùc tieát dieän cuûa voû thaân vuoâng goùc vôùi ñöôøng taâm xylanh.
    Do trong loaïi thaân maùy naøy, xylanh ñöôïc cheá taïo rieâng döôùi daïng oáng loùt roài laép vaøo voû thaân, neân oáng loùt khoâng chòu öùng suaát keùo treân phöông ñöôøng taâm xylanh. Khi caùc loùt xylanh moøn, coù theå thaùo ra thay môùi. Naép xylanh laép treân thaân maùy baèng caùc gujoâng caáy treân voû thaân maùy



    Voû thaân chòu löïc

    Gujoâng chòu löïc
    Trong keát caáu naøy löïc taùc duïng naøy truyeàn cho caùc gujoâng lieân keát naép xylanh, thaân maùy – hoäp truïc khuyûu vôùi ñeá maùy. Caùc gujoâng naøy khaù daøi vaø chòu löïc keùo, coøn thaân xylanh trong tröôøng hôïp naøy khoâng chòu löïc keùo gaây ra bôûi löïc khí theå. Thaân maùy kieåu thaân xylanh – hoäp truïc khuyûu coù theå duøng loùt xylanh öùôt, loùt xylanh khoâ hoaëc khoâng coù loùt xylanh



    Gujoâng chòu löïc



    b.Thaân kieåu thaân rôøi:
    Do thaân maùy kieåu xylanh – hoäp truïc khuyûu cheá taïo raát khoù, nhaát laø ñoái vôùi caùc loaïi ñoäng cô coù ñöôøng kính xylanh lôùn .Vì vaäy ngöôøi ta thöôøng cheá taïo theo kieåu thaân rôøi ñeå thuaän tieän trong gia coâng vaø cheá taïo. Keát caáu naøy thöôøng duøng trong caùc ñoäng cô tænh taïi, taøu thuûy vaø ñoäng cô oâtoâ maùy keùo coù coâng suaát lôùn.
    Thaân maùy coù theå laøm rieâng töøng xylanh moät (ñoäng cô laøm maùt baèng khoâng khí) hay laøm cho nhieàu xylanh (ñoäng cô laøm maùt baèng nöôùc). Moät soá ñoäng cô taøu thuûy hoaëc ñoäng cô tænh taïi duøng chung cho 2, 3, 4 xylanh vaø coù khi caû daõy xylanh trong cuøng moät haøng duøng chung moät thaân. Laøm nhö theá vöøa taêng ñöôïc ñoä cöùng vöõng cho thaân maùy vöøa ruùt ngaén chieàu daøi vaø giaûm troïng löôïng thaân maùy.
    Thaân maùy kieåu thaân rôøi cuõng duøng loùt xylanh khoâ vaø loùt xylanh öôùt. Loaïi loùt khoâ thöôøng duøng cho ñoäng cô laøm maùt baèng gioù. Loaïi loùt öôùt duøng cho ñoäng cô Diesel taøu thuûy vaø tænh taïi. Ñeå taêng ñoä cöùng vöõng cho loùt xylanh, coù khi ngöôøi ta laøm theâm gaân ôû phía ngoaøi cuûa oáng loùt.
    Döïa vaøo tình traïng chòu löïc, thaân maùy kieåu rôøi ñöôïc chia ra ba loaïi:
    Xylanh chòu löïc:
    Trong keát caáu naøy, löïc taùc duïng seõ do xylanh chòu ñöïng. Keát caáu naøy thöôøng duøng trong caùc loaïi ñoäng cô laøm maùt baèng gioù. Naép xylanh laép coá ñònh treân xylanh baèng buloâng, xylanh laép coá ñònh treân hoäp truïc khuyûu baèng gujoâng.


    Voû thaân chòu löïc:
    Trong keát caáu naøy voû thaân chòu löïc keùo coøn xylanh khoâng chòu löïc keùo, keát caáu naøy coù theå phaân ra thaønh hai kieåu sau ñaây:
    -Naép xylanh, voû thaân vaø hoäp truïc khuyûu laép vôùi nhau baèng caùc buloâng ngaén. Naép xylanh laép vôùi thaân maùy roài thaân maùy laép vôùi hoäp truïc khuyûu.
    -Voû thaân vaø hoäp truïc khuyûu laép vôùi nhau baèng gujoâng daøi, coøn naép xylanh laép treân thaân maùy baèng caùc buloâng ngaén.



    Voû thaân chòu löïc

     Gujoâng chòu löïc:
    Trong keát caáu naøy löïc taùc duïng seõ do gujoâng chòu ñöïng. Keát caáu naøy thöôøng duøng khaù pho å bieán trong ñoäng cô laøm maùt baèng gioù vaø ñoäng cô chöõ V.

    Thaân maùy kieåu gujoâng chòu löïc


    *So saùnh keát caáu thaân maùy kieåu thaân xylanh vaø thaân rôøi:

    Kiểu thân xi lanh- hộp trục khuỷu Kiểu thân rời
    Nắp xi lanh riêng Thân liền với nắp xi lanh
    +Độ cứng vững cao
    +Ít mặt lắp ghép
    +Chỉ dùng cho các động cơ cỡ nhỏ
    +Gia công đơn giản
    +Mặt lắp vỏ thân với hộp trục khuỷu được làm mỏng và liền nhau
    +Nhẹ và ít tốn vật liệu chế tạo
    +Khó chế tạo
    +Khó lắp ghép
    +PVSD: Đ/c ô tô, máy kéo; Đ/c tĩnh tại, cỡ nhỏ, đ/c chữ V nếu mỗi hàng không quá 8 xi lanh +Độ cứng vững thấp
    +Nhiều mặt lắp ghép
    +Dùng được cho các động cơ cỡ lớn và nhỏ
    +Khó gia công
    +Mặt lắp vỏ thân với hộp trục khuỷu rời nhau
    +Tiêu hao nhiều vật liệu chế tạo
    +Dễ chế tạo
    +Dễ lắp ghép
    +PVSD: Dùng trong các động cơ tĩnh tại, đc tàu thủy, máy bay và ô tô công suất lớn
    +Dễ chế tạo hơn
    +Giảm độ cứng vững
    +Giữa thân máy và nắp xi lanh có hiện tượng chảy nước và rò rỉ +Chế tạo và bao kín rất khó


    I.2.3. OÁng loùt xylanh:
    a) Nhieäm vuï:
    Loùt xylanh laø chi tieát maùy coù daïng oáng, ñöôïc laép vaøo thaân maùy nhaèm muïc ñích keùo daøi tuoåi thoï cuûa maùy. Keát caáu thaân maùy phuï thuoäc raát nhieàu vaøo kieåu loùt xylanh. Thaân maùy coù theå duøng loùt xylanh khoâ, loùt xylanh öôùt hoaëc khoâng duøng loùt xylanh. Maët trong cuûa loùt xylanh ñöôïc gia coâng vôùi ñoä chính xaùc cao vaø ñöôïc maøi boùng ñöôïc goïi laø maët göông xylanh. Ñoä coân vaø ñoä oâ van cho pheùp cuûa maët göông xylanh naèm trong phaïm vi 0,01 ÷ 0,06mm.
    b) Phaân loaïi:
    Loùt xylanh coù hai loaïi: loùt xylanh khoâ vaø loùt xylanh öôùt.
    Loùt xylanh khoâ:
    Loùt xylanh khoâ laø loaïi oáng loùt laép vaøo trong loã xylanh ; maët ngoaøi cuûa oáng loùt tieáp xuùc vôùi maët trong loã xylanh khoâng tieáp xuùc tröïc tieáp vôùi nöôùc laøm maùt. Loùt xylanh khoâ coù caùc ñaëc ñieån sau:
    - Do keát caáu loùt xylanh coù ñoä cöùng vöõng toát neân coù theå laøm moûng vaø toán ít vaät lieäu.
    - Thaân maùy coù ñoä cöùng vöõng cao, do vaäy ít bieán daïng khi sieát buloâng naép xylanh.
    - Khoâng bò roø ræ nöôùc vaø loït khí do khoâng tieáp xuùc tröïc tieáp vôùi nöôùc laøm maùt.
    - Truyeàn nhieät keùm vaø khoù thaùo laép trong quaù trình baûo döôõng söûa chöõa.


    OÁng loùt xylanh öôùt:
    Loùt xylanh öôùt laø loaïi oáng loùt laép vaøo voû thaân, maët ngoaøi cuûa loùt xylanh tieáp xuùc tröïc tieáp vôùi laøm maùt. Loùt xylanh öôùt coù caùc ñaëc ñieån sau:
    - Hieäu quaû laøm maùt xylanh toát hôn loaïi loùt xylanh khoâ do loùt xylanh tieáp xuùc tröïc tieáp vôùi nöôùc laøm maùt neân khoâng xaûy ra hieän töôïng quaù taûi nhieät.
    - Vaät lieäu vaø coâng ngheä ñuùc thaân maùy khi duøng loùt xylanh öôùt khoâng yeâu caàu cao.
    - Coâng ngheä gia coâng loùt xylanh cuõng ñôn giaûn hôn loùt xylanh khoâ.
    - Thuaän tieän trong vieäc baûo döôõng, söûa chöõa vaø thay theá.
    - Khoù bao kín, deã bò roø nöôùc laøm maùt vaø loït khí.
    - Ñoä cöùng vöõng keùm hôn loùt xylanh khoâ.


    II.Tính toaùn söùc beàn:
    II.1. Tính toaùn thaân maùy:
    II.1.1 Tröôøng hôïp oáng loùt xylanh khoâ
    Ứng suất kéo dọc theo xylanh
    MN/m¬2
    : ứng suất kéo dọc thân xylanh MN/m2
    D: đường kính xylanh (m)
    L:chiều dài tính toán khi lót xylanh chịu lực Pz (m)
    chiều dày thành xylanh (m)
    P¬z: Áp suất lớn nhất trong quá trình cháy (MN/m2)

    Sơ đồ tính toán xylanh ướt
    II.1.2 Trường hợp ống lót xylanh ướt:
    II.1.2.1 Tính toán phần thân:
    Ứng suất phần thân theo công thức Lame:
    a.Ứng suất kéo mặt trong theo phương tiếp tuyến:
    MN/m2

    b.Ứng suất kéo mặt ngoài theo phương tiếp tuyến:
    MN/m2
    c.Ứng suất kéo mặt trong theo phương hướng kính:
    MN/m2
    d.Ứng suất kéo mặt ngoài theo phương hướng kính:
    MN/m2
    e. Ứng suất nén ở mặt trong ống lót xylanh:
    MN/m2
    f. Ứng suất nén ở mặt ngoài ống lót xylanh:
    MN/m2
    : là hệ số dãn nỡ dài
    Gang α=10,5.10-6 /0C
    Thép α=11.10-6 /0C
    Thông thường ứng suất tổng cộng mặt ngoài lớn ứng suất tổng cộng mặt trong nên chỉ cần tính :
    = =80 MN/m2
    II.1.2.2. Tính sức bền phần vai ống lót:
    Phần vai chịu phản lực siết nắp máy từ thân xylanh lên vai ống lót và lực ngang NMax.
    P¬g=(1,2-1,6)pzD2
    Xét ứng suất tại tiết diện I-I: Lực Pg dời về A thành: PT+PN+(Pgl)

    a. Ứng suất kéo do lực PN:
    MN/m2
    b. Ứng suất cắt do lực PT:
    MN/m2
    c. Ứng suất uốn do lực Pgl gây ra:
    MN/m2
    d. Ứng suất tổng tại mặt cắt I-I:

    e. Ứng suất cắt do lực Pg:
    MN/m2
    f. Ứng suất nén do lực Pg gây ra trên mặt rãnh:
    MN/m2
    g. Ứng suất nén do lực Pg gây trên mặt tựa III-III:
    MN/m2¬
    =80-100MN/m2
    h. Ứng suất uốn do lực N gây ra:
    MN/m2
    = 20 MN/m2
    i. Độ biến dạng khi chịu uốn:
    mm
    J : là mômen quán tính của tiết diện vành khăn có chiều rộng vành khăn (D1-D2)/2
     

Chia sẻ trang này