1. Trang chủ
  2. » Kỹ Thuật - Công Nghệ

Tính bền hệ thống phát lực

67 35 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Tính Bền Hệ Thống Phát Lực
Người hướng dẫn Giáo Viên Hướng Dẫn
Trường học Trường Đại Học Công Nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành Công Nghệ Động Lực
Thể loại báo cáo
Năm xuất bản 2021
Thành phố Thành Phố Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 67
Dung lượng 7,2 MB

Cấu trúc

  • 2. Bản kích thước piston (6)
  • 3. Bản vẽ 3D và bản vẽ kỹ thuật (7)
    • 3.1 Các bước dựng hình 3D (7)
    • 3.2 Xuất bản vẽ kỹ thuật (12)
    • 3.3 Bản vẽ kỹ thuật (17)
  • 4. Lập bảng điều kiện tính bền (18)
  • 5. Tính nghiệm bền đỉnh Piston (19)
  • 6. Các bước mô phỏng tính bền Piston (21)
    • 6.1 Tạo Study (21)
    • 6.2 Áp dụng vật liệu (22)
    • 6.3 Thêm điều kiện biên (23)
    • 6.5 Tạo lưới (25)
    • 6.6 Chạy phân tích (25)
  • 7. Kết quả tính bền (26)
    • 7.1 Ứng suất (26)
    • 7.2 Chuyển vị (26)
    • 7.3 Hệ số an toàn (27)
  • 8. So sánh kết quả và kết luận (27)
    • 8.1 Ứng suất (27)
    • 8.2 Chuyển vị (28)
    • 8.3 Hệ số an toàn (28)
    • 2.1 Các bước dựng hình 3D (31)
    • 2.2 Bản vẽ kỹ thuật (35)
  • 4. Tính nghiệm bền thanh truyền (36)
  • 5. Các bước mô phỏng tính bền Thanh truyền (38)
  • 6. So sánh kết quả và kết luận (41)
    • 6.1 Trường hợp 1 (41)
    • 6.2 Trường hợp 2 (42)
    • 6.3 Trường hợp 3 (44)
    • 6.4 Trường hợp 4 (45)
  • 3. Tính bền lý thuyết (53)
    • 3.1 Trường hợp khởi động (54)
    • 3.2 Trường hợp trục khuỷu chịu lực Z max (55)
  • 4. Bảng điều kiện tính bền (56)
  • 5. Các bước mô phỏng tính bền trục khuỷu (57)
    • 5.1 Tạo Study (57)
    • 5.2 Áp dụng vật liệu (57)
    • 5.3 Thêm điều kiện biên (59)
    • 5.5 Tạo lưới (61)
    • 5.6 Chạy phân tích (61)
  • 6. Kết quả tính bền (62)
    • 6.1 Ứng suất (62)
    • 6.2 Chuyển vị (62)
    • 6.3 Hệ số an toàn (63)
  • 7. Nhận xét (63)
  • 8. Chạy mô phỏng (64)

Nội dung

Bản kích thước piston

Chiều cao của piston 56mm

Chiều dày đỉnh piston 11mm

Khoảng cách từ đỉnh đến xécmăng thứ nhất 13mm

Chiều dày của phần đầu 4mm Đường kính chốt piston 22mm

Bản vẽ 3D và bản vẽ kỹ thuật

Các bước dựng hình 3D

Bước 1: Trên Front Plane mở một sketch vẽ biên dạng sau:(biên dạng này phải nằm chính giữa tâm (0,0))

Bước 2: Dùng lệnh Revole để tạo đầu piston với biên dạng vừa vẽ

Bước 3: Tạo sketch vẽ biên dạng thân piston và tạo khối như hình

Bước 4: Tạo biên dạng và dùng

Cut loft để tạo rãnh giảm khối lượng cho piston

Bước 5: Dùng lệnh Mirror để tạo rãnh phía còn lại

Bước 6: Tạo một mặt phẳng cách tâm 15mm

Bước 7: Tạo sketch trên, vẽ biên dạng bệ chốt Dùng lệnh

Extruded Boss/Base để tạo chiều dày cho bệ chốt

Bước 8: Dùng lệnh Mirror để tạo bệ chốt còn lại

Bước 9: Tạo lỗ chốt piston

Bước 11: Thiết kế biên dạng đầu piston

Tạo mặt phẳng nghiên vẽ biên dạng, dùng lệnh

Tạo biên dạng đỉnh piston

Tạo biên dạng đỉnh piston

Tạo biên dạng đỉnh piston

Tạo biên dạng đỉnh piston

Xuất bản vẽ kỹ thuật

3.2.1 Quy trình xuất bản vẽ

Bước 1: Chon File -> New giao diện như hình bên xuất hiện Nhấy đúp chuột trái vào biểu tượng Drawing

Bước 2: Xuất hiên hộp thoại Sheet

Format/Size Chọn Browse để chọn khổ giấy

Nháy Chọn a4-portrait để chọn giấy A4 đứng Chọn

Bước 3: Kẻ bảng tên: Thoát khỏi chế độ Model View sau đó click chuột phải lên Sheet 1 ̵˃ Edit Sheet

Format ̵˃ Thực hiện vẽ khung tên

Chọn khung tên cũ và xóa thực hiện vẽ khung tên mới chọn Note thuộc tab Annotation để viết chữ

Bước 4: Các lệnh tạo hình chiếu

1 Tab View Palette : dùng mở

Part xuất hình chiếu tiện dụng

3 Các lệnh tạo hình chiếu

Chọn một cạnh hay đường trong hình chiếu cơ sở đã có để tạo hình chiếu Auxiliary

5 Lệnh SMART DIMENSION xác định giá trị kích thước

Bước 5: Lưu bài với đuôi Dwg để dùng Autocad chỉnh sửa

Bản vẽ kỹ thuật

Bản vẽ chính nằm ở phần phụ lục

Lập bảng điều kiện tính bền

Chọn các thông số như sau: Áp suất đầu kỳ nén p1 100 kPa

Nhiệt độ đầu kỳ nén T1 27 0 C = 300 K

Nhiệt trị của xăng Qhv 44000 kJ/Kg

Cv 0,821 kJ/kgK Động cơ hoạt động ở số vòng quay n 3600 vòng/phút

Khối lượng Piston mpiston 0.53 Kg

Khối lượng thanh truyền mthanh truyền 0,51 Kg

Khối lượng chốt piston mChốt 0.06 Kg

Chiều dài thanh truyền l 162.5 mm

Chiều dài từ đầu nhỏ thanh truyền đến trọng tâm thanh truyền l1 65,78 mm Đường kính piston D 90 mm

Lực khí thể lớn nhất:

Lực quán tính của khối lượng chuyển động tịnh tiến lớn nhất:

Giả sử piston đạt áp suất lớn nhất khi ở điểm chết trên 𝜑 = 360 0 mnp = mp + mc = 0.53 +0.06 = 0.59 kg

Lực tổng cộng tác động lên Piston:

Lực dọc tâm thanh truyền:

Ptt max = 𝑃 Σ cos β ↔ Ptt = P Σ = 66107 N lúc φ = 360 0 → 𝛽 = 360 0

Lực tiếp tuyến: T = Ptt Sin(φ + β) = 0

Lực pháp tuyến: Z = Ptt Cos ( φ + β) = Ptt = 66107 N

Kết quả thống kê ở bảng sau: Áp suất lớn nhất trong quá trình cháy pzmax 11796 kPa

Nhiệt độ lớn nhất trong quá trình cháy T3max 3930 K

Lực khí thể lớn nhất Pkt max 74 kPa

Lực quán tính chuyển động tịnh tiến lớn nhất Pj - 7893 N

Hợp lực tác dụng lên Piston P Σ 66107 N

Lực dọc tâm thanh truyền Ptt max 66107 N

Tính nghiệm bền đỉnh Piston

Dùng phương pháp Back tính bền đỉnh piston

Coi đỉnh piston là một đĩa tròn đồng nhất với chiều dày 𝛿, được đặt trên gối tựa hình trụ rỗng, trong khi áp suất khí thể pz phân bố đều trên bề mặt đỉnh của nó.

Lực khí thể Pz được xác định bởi công thức pz Fp, và phản lực của nó tạo ra sự uốn tại đỉnh piston ở tiết diện x-x Lực khí thể tác động lên nửa đỉnh piston có giá trị cụ thể.

8 = 37,52 KPa Lực này tác dụng tại trng tâm của nữa hình tròn y 1 = 2D 3π = 2.0,09

Phản lực phân bố trên nửa đường tròn đường kính Di, có trị số bằng P z

2 và tác dụng trên trọng tâm của nửa đường tròn cách trục x-x một khoảng: y 2 = D i π = 0,084

Momen uốn đỉnh sẽ là:

Modun chống uốn của tiết diện đỉnh:

6 = 1,815.10 -6 Ứng suất uốn đỉnh Piston: σ u = M u

Hệ số an toàn: Đối với Piston bằng nhôm đỉnh không gân ứng suất cho phép 𝜎 𝑢 = 25MN/m 2

Công thức orơlin giả thuyết là một đĩa tròn bị ngàm cứng trong gối tựa hình trụ (đầu piston) Ứng suất hướng kính:

4.0,011 2 11796 = 61490 KPa Ứng suất hướng tiếp tuyến:

Tiết diện nguy hiểm của phần đầu piston là tiết diện cắt ngang của rãnh xéc măng dầu FI-I Ứng suất kéo: σ k = P jI

Hệ số an toàn: Đối với Piston bằng nhôm đỉnh không gân ứng suất cho phép 𝜎 𝑛 = 25MN/m 2

Các bước mô phỏng tính bền Piston

Tạo Study

1 Click dấu mũi tên đi xuống trong Study

Advisor (Simulation CommandManager) và chọn New Study

2.Trong PropertyManager, dưới Name, nhấn Static-1

Áp dụng vật liệu

Vật liệu được chọn là hợp kim nhôm có tính chất sau Độ bền kéo 300 Mpa Độ bền nén 3000 Mpa

Quy trình thêm vật liệu cho chi tiết:

2 Hộp thoại Material xuất hiện

3 Ở cột bên trái, Chọn SolidWorks

4 Các thuộc tính Mechanical của

AISI 304 xuất hiện trong Properties tab

6 Tên của vật liệu gắn vào xuất hiện trong cây Feature Manager

Thêm điều kiện biên

1.Click vào dấu mũi tên đi xuống trên

Fixtures Advisor và chọn Fixed Geometry

Fixture Property Manager xuất hiện

2.Trong vùng đồ họa, click vào các mặt cần cố định

Khu vực chốt piston được coi là một giá đỡ không ma sát với tất cả các bậc tự do được cố định

1 Click vào dấu mũi tên chỉ xuống của External

Loads (Simulation CommandManager) và chọn

2 Trong vùng đồ họa, chọn các mặt chịu điều kiện tải và chọn độ lớn lực Tải trọng được xét ở đây là tải trọng cơ học, bỏ qua tải trọng ma sát và tải nhiệt Hợp lực tác dụng lên đỉnh piston

Tạo lưới

1 Nháy chuột phải vào Mesh sau đó lick vào Create Mesh…

2 Click vào Mesh Parameters chọn khoảng cách giữa các nút sau đó click vào tích xanh

Lưới được sử dụng cho piston là loại lưới tiêu chuẩn Số lượng lưới cho mô hình chứa 70894 số nút và

Chạy phân tích

2 Sau khi chạy phân tích ta sẽ được kết quả , nháy đúp vào để kiểm tra độ bền

Kết quả tính bền

Chuyển vị

Tên Điều kiện biên Min Max Ứng suất 66107 N 5,930,693 N/m 2 2,309,676,544N/m 2

Hình 7.1: Ứng suất của piston

Tên Điều kiện biên Min Max

Hình 7.2: Chuyển vị của Piston

So sánh kết quả và kết luận

Ứng suất

Giá trị lớn nhất của ứng suất là 2,309,676,544N/m2

Và nhỏ nhỏ nhất là 5,930,693 N/m2

Giá trị ứng suất được khảo sát trên từng vị trí của đỉnh piston

Kết quả tính toán ứng suất trên đỉnh piston đạt 165,289,000 N/m², thấp hơn giá trị khảo sát Sự chênh lệch giữa tính toán lý thuyết và phần mềm Solidworks xuất phát từ việc giả định đỉnh piston là phẳng (phương pháp Back) và xem như một đĩa tròn (phương pháp Ơrolin) Tuy nhiên, thực tế đỉnh piston có cấu trúc phức tạp với nhiều điểm lồi lõm, do đó, sai số giữa tính toán lý thuyết và phần mềm là điều không thể tránh khỏi.

Vị trí khảo sát Ứng suất

Vị trí ngay tâm đỉnh piston 1,007,479,488 N/m 2

Vị trí ngay rìa piston 605,222,400 N/m 2

Tên Điều kiện biên Min Max

Hình 7.3: Hệ số an toàn của Piston

Chuyển vị

Độ chuyển vị lớn nhất của piston, do hợp lực tác động lên đỉnh, đạt 0.18 mm và nằm tại vị trí đỉnh của piston.

Hệ số an toàn

Hệ số an toàn lớn nhất là 213.907

Hệ số an toàn nhỏ nhất là 0,188

So với kết quả tính toán lý thuyết chênh lệch 0.038

Kết quả tính lý thuyết là 0.15

Thanh truyền đóng vai trò quan trọng trong việc truyền lực từ trục khuỷu đến piston, giúp nén không khí trong buồng đốt Đồng thời, nó cũng truyền lực từ piston, do khí cháy giãn nở tạo ra, trở lại trục khuỷu để tạo ra chuyển động quay.

CÁC LOẠI TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG

Tải trọng cơ học Tải trọng ma sát Tải trọng nhiệt

Trong bài chỉ xét đến tải trọng cơ học

1.Bản kích thước thanh truyền

Chiều dài thanh truyền 162.5 mm

Thanh truyền có chiều rộng 84 mm, với đường kính ngoài đầu lớn là 70 mm và đường kính trong đầu lớn là 52 mm Đối với đầu nhỏ, đường kính ngoài là 35 mm và đường kính trong là 23 mm.

Chiều cao thân thanh truyền 11 mm

Chiều cao đầu to thanh truyền 27.4 mm

Chiều cao đầu nhỏ thanh truyền 22 mm Đường kính chốt bulong 10 mm

Chiều sâu thân thanh truyền 4 mm

2.Bản vẽ 3D và bản vẽ kỹ thuật

Các bước dựng hình 3D

Bước 1: Trên Front Plane mở một sketch vẽ biên dạng sau:(biên dạng này phải nằm chính giữa tâm đối xứng)

Bước 2: Dùng lệnh Extruded để tạo thân thanh truyền với biên dạng vừa vẽ

Bước 3: Tạo Cut-Extruded cắt theo biên dạng thân thanh truyền và tạo khối như hình

Bước 4: Dùng lệnh Extruded để đùng thân đầu to thanh truyền

Extruded để đùng tiếp phần trên

Bước 6: Dùng lệnh Mirror để hoàn thiện phần thân và đầu to thanh truyền

Hình vẽ và dùng lệnh Extruded Để chân kết nối 2 đầu to

Bước 8: Dùng lệnh Fillet và Chamber để gò lại những biên dạng góc cạnh

Bước 1: Trên Front Plane mở một Sketch vẽ biên dạng sau: ( biên dạng này phải nằm chính giữa tâm (0,0)) Sau đó dùng lệnh Extrude với biên dạng trên

Bước 2: Dùng lệnh Sweep Cut để tạo biên dạng cho đầu to

Bước 3: Khoét lỗ bu lông bằng lệnh Extrude Cut

Bước 4: Sử dụng lệnh Mirror để sao chép thông qua mặt phẳng đối xứng Top Plane

Bước 5: Dùng lệnh Extrude Cut để cắt theo biên dạng sau:

Bước 6: Tạo mặt phẳng Plane 1 cách mặt phẳng Top Plane 11mm về phía chốt

Bước 7: Dùng lệnh Mirror để sao chép biên dạng vừa được tạo ra ở bước 7 thông qua mặt phẳng Plane 1:

Bản vẽ kỹ thuật

3 Bảng điều kiện tính bền a) Thông số kỹ thuật vật liệu Độ bền kéo 300 Mpa Độ bền nén 3000 Mpa

Nhiệt riờng 850 / (kg ã K) b) Dữ liệu đầu vào

Tính nghiệm bền thanh truyền

➢ Tính toán sức bền đầu nhỏ thanh truyền a Ứng suất kéo

= 0,5 × 0,048 × (120𝜋 2 ) × (1 + 0,295) = 4417,16 (𝑁) Ứng suất kéo cực đại

Bán kính trung bình đầu nhỏ thanh truyền

Momen uốn khi chịu nén

Lực kéo khi chịu nén

𝜋𝐶𝑜𝑠𝛾) = 139892 (𝑁) Ứng suất nguy hiểm tại mặt ngoài

𝑙 đ × 𝑠 = 3,38 × 10 8 (𝑁 𝑚⁄ 2 ) Ứng suất nguy hiểm tại mặt trong

➢ Tính bền thân thanh truyền

➢ a Ứng suất nén lớn nhất ở tiết diện nhỏ nhất của thân thanh truyền

1,4385 × 10 −4 = 588 × 10 6 (𝑁 𝑚⁄ 2 ) b Ứng suất kéo gây ra do lực quán tính

Các bước mô phỏng tính bền Thanh truyền

a) Chọn Simulation → New study → Static → OK b) Gán vật liệu ( Apply Material → Aluminium Alloys → Alumina → Apply )

38 c) Đặt ngàm cố định ( Fixed Geometry → chọn mặt phẳng cố định → Ok ) d) Gán lực, ứng suất để kiểm tra bền ( External Loads Advisor → Force → Gán độ lớn

39 e) Chia lưới vật thể ( Mesh → Creat mesh → Chọn số lưới → Ok )

So sánh kết quả và kết luận

Trường hợp 1

Tên Loại Nhỏ nhất Lớn nhất Ứng suất Tĩnh định 21,984.346 N/m 2 290,919,520N/m 2 Ứng suất thanh truyền

Tên Loại Nhỏ nhất Lớn nhất

Chuyển vị Tĩnh định 0.000 mm 0.061 mm

Tên Loại Nhỏ nhất Lớn nhất

Hệ số an toàn Tĩnh định 1.323 208.148

Hệ số an toàn thanh truyền

Trường hợp 2

Tên Loại Min Max Ứng suất Tĩnh định 2,318.914 N/m 2 352,497,408 N/m 2 Ứng suất thanh truyền

Chuyển vị Tĩnh định 0.000 mm 0.119 mm

Hệ số an toàn Tĩnh định 1.292 1.558.850

Hệ số an toàn thanh truyền

Trường hợp 3

Tên Loại Min Max Ứng suất Tĩnh định 1,792.430 N/m 2 327,427,072 N/m 2 Ứng suất thanh truyền

Chuyển vị Tĩnh định 0.000 mm 0.114 mm

Tên Loại Nhỏ nhất Lớn nhất

Hệ số an toàn Tĩnh định 1.076 804.321

Hệ số an toàn thanh truyền

Trường hợp 4

Tên Loại Min Max Ứng suất Tĩnh định 21.735 N/m 2 242,281,344 N/m 2 Ứng suất thanh truyền

Chuyển vị Tĩnh định 0.000 mm 0.065 mm

Hệ số an toàn Tĩnh định 2.142 15.023

Hệ số an toàn thanh truyền

Bảng tổng kết Ứng suất (N/mm 2 ) Chuyển vị (mm) Min FOS

Qua bảng số liệu ta thấy:

Ứng suất cực đại được tính toán trên phần mềm Solidworks đạt 352.5 N/mm², cho thấy độ chênh lệch giữa kết quả tính toán lý thuyết và thực tế là không đáng kể.

Chuyển vị cực đại của chi tiết tính toán trên phần mềm là 0.119 mm

Chuyển vị không quá lớn

Hệ số an toàn lớn nhất của chi tiết tính toán trên phần mềm là 2.142

Các trường hợp còn lại tương đối chấp nhận được (>1)

Trục khuỷu là bộ phận quan trọng trong động cơ, có chức năng chuyển đổi chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay Nó nhận lực từ piston để tạo ra mô men quay, từ đó sinh công cho bộ phận công tác Đồng thời, trục khuỷu cũng nhận năng lượng từ bánh đà để truyền lại cho piston, giúp thực hiện các quá trình sinh công hiệu quả.

CÁC LOẠI TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG Tải trọng cơ học: lực và momen

Lực tiếp tuyến, pháp tuyến Lực khí thể

Lực quán tính khối lượng chuyển động tịnh tiến

Lực quán tính khối lượng chuyển động quay

1.Bản kích thước trục khuỷu Đường kính các ổ trục 52 mm

Bán kính ổ bi thanh truyền 30 mm

Chiều rộng đối trọng 80 mm Đường kính bánh răng ở đối trọng 800 mm Đường kính lỗ dầu 5 mm

Chiều dày trục khuỷu 510 mm

2.Bản vẽ 3D và bản vẽ kỹ thuật

\Bước 1: Trên Front Plane mở một sketch vẽ biên dạng sau:(biên dạng này phải nằm chính giữa tâm (0,0))

Bước 2: Dùng lệnh Exture boss/base để tạo hình dạng đầu của trục khủy

Bước 3: Tiếp tục tạo sketch vẽ biên dạng tiếp tục cho trục khuỷu và tạo khối như hình

Bước 4: Tạo tiếp phần biên dạng vẽ phần còn lại của đối trọng Ta dùng thêm một số lệnh

Exture-cut, fillet,… để vẽ đối trọng một cách chính xác

Bước 5: Dùng lệnh Mirror để

Tạo thêm các đối trọng còn lại

Bước 6: dùng lệnh bodies to move/copy để xoay chiều ối trọng lại cho chính xác

Bước 7: tiếp trụ dùng một số lệnh Đã giới thiệu như trên để vẽ tiếp

Các phần còn lại của trục khuỷu

Bước 8: Dùng lệnh exture-cut để tạo lỗ dầu ở các chốt khuỷu

Bước 9: Tạo nhiều lỗ trên 1

Mặt phẳng tròn ta có thể dùng

Tính bền lý thuyết

Trường hợp khởi động

Trường hợp khởi động được tính toán gần đúng với giả thiết trục khuỷu ở vị trí điểm chết trên

Lực tác dụng lên trục khuỷu đạt giá trị lớn nhất P zmax khi bỏ qua lực quán tính, do số vòng quay trong quá trình khởi động là nhỏ Vì vậy, lực tác động lên chốt khuỷu sẽ được xác định dựa trên P zmax.

4 = 75,04 KN Các phản lực được xác định như sau:

Momen uốn chốt khuỷu (tính đối với tiết diện giữa các chốt):

Modun chống uốn của tiết diện ngang của chốt khuỷu:

Wu=0,1d 3 ch = 0,1.0,052 3 = 1,4.10 –5 m 3 Ứng suất uốn chốt khuỷu: σu = M u

Tính sức bền má khuỷu

Lực pháp tuyến Z gây ra ứng suất nén tại tiết diện A–A của má khuỷu Ứng suất uống má khuỷu σu = M u

= 37,52.0,0125.6 0,07.0,023 2 = 75992 KN/ 2 Ứng suất nén má khuỷu σn= 𝑍

2.0,023.0,07 = 23304 KN/m 2 Ứng suất tổng cộng σ Σ = σu + σn = 75992 + 23304 = 99296 KN/m 2

Tính sức bền của cổ trục khuỷu

Modun chống uốn của tiết diện ngang của chốt khuỷu

Wu=0,1d 3 ck = 0,1.0,055 3 = 1,67.10 –5 m 3 Ứng suất uốn cổ trục: σu = Z

Trường hợp trục khuỷu chịu lực Z max

Lực tác dụng tối đa lên trục khuỷu là Zmax, với vị trí của khuỷu tại α = 0°, đánh dấu vị trí của trục khuỷu tương ứng với ĐCT, khởi đầu cho quá trình cháy giãn nở.

Lực tác dụng (khi có xét đến ảnh hưởng của lực quán tính) Zmax xác định theo công thức:

Lực quán tính ly tâm của chốt khuỷu:

Lực quán tính ly tâm của khối lượng thanh truyền quy về tâm chốt khuỷu:

Lực quán tính ly tâm của má khuỷu

Lực quán tính ly tâm của đối trọng

Phản lực tác dụng lên các gối trục

Do trục khuỷu đối xứng hoàn toàn

Tính sức bền của chốt khuỷu Ứng suất uốn chốt khuỷu σu = M u

Tính bền của cổ trục khuỷu Ứng suất uốn cổ trục σu = M u

Tính sức bền của má khuỷu Ứng suất nén má khuỷu σn = Z

Tính sức bền của chốt khuỷu σ u x = M u x

Bảng điều kiện tính bền

a) Thông số kỹ thuật vật liệu Độ bền kéo 482 Mpa

Nhiệt riờng 500 J / (kg ã K) b) Dữ liệu đầu vào

Vật liệu Cast carbon steel

Các bước mô phỏng tính bền trục khuỷu

Tạo Study

1 Click dấu mũi tên đi xuống trong Study

Advisor (Simulation CommandManager) và chọn New Study

2.Trong PropertyManager, dưới Name, nhấn Static-1

Áp dụng vật liệu

Vật liệu được chọn là thép carbon có tính chất sau Độ bền kéo 482 Mpa

Quy trình thêm vật liệu cho chi tiết:

2 Hộp thoại Material xuất hiện

3 Ở cột bên trái, Chọn SolidWorks

4 Các thuộc tính Mechanical của AISI

304 xuất hiện trong Properties tab

Thêm điều kiện biên

1.Click vào dấu mũi tên đi xuống trên

Fixtures Advisor và chọn Fixed Geometry

Fixture Property Manager xuất hiện

2.Trong vùng đồ họa, click vào các mặt cần cố định

Khu vực đầu trục và đuôi trục được coi là một giá đỡ không ma sát với tất cả các bậc tự do được cố định

1 Click vào dấu mũi tên chỉ xuống của External

Loads (Simulation CommandManager) và chọn

2 Trong vùng đồ họa, chọn các mặt chịu điều kiện tải và chọn độ lớn lực tùy thuộc vào kỳ của từng xi lanh Tải trọng được xét ở đây là tải trọng cơ học, bỏ qua tải trọng ma sát và tải nhiệt Hợp lực tác dụng lên chốt khuỷu ở kỳ nổ là 66107 N

Tạo lưới

1 Nháy chuột phải vào Mesh sau đó lick vào Create Mesh…

2 Click vào Mesh Parameters chọn khoảng cách giữa các nút sau đó click vào tích xanh

Lưới được sử dụng cho piston là loại lưới tiêu chuẩn Số lượng lưới cho mô hình chứa 70894 số nút và

Chạy phân tích

2 Sau khi chạy phân tích ta sẽ được kết quả , nháy đúp vào để kiểm tra độ bền

Kết quả tính bền

Chuyển vị

Tên Loại Min Max Ứng suất Tĩnh định 5223 N/m 2 62,685,496 N/m 2

Hình 6.1: Ứng suất của trục khuỷu

Chuyển vị Tĩnh định 0.000 mm 0.049 mm

Hình 6.2: Chuyển vị của trục khuỷu

Nhận xét

Giá trị lớn nhất của ứng suất là

Và nhỏ nhỏ nhất là 5,233 N/m2

Hình bên cho thấy độ chuyển vị lớn nhất trong hình dạng hình học của trục khuỷu do hợp lực tác dụng lên ổ trục là 0,049 mm

Hệ số an toàn Tĩnh định 3.959 10000.10 9

Hình 6.3: Hệ số an toàn của trục khuỷu

Hệ số an toàn lớn nhất là 10000.10 9

Hệ số an toàn nhỏ nhất là 3,959

Chi tiết đảm bảo độ bền

Chạy mô phỏng

Một số hình ảnh mô phỏng Đường link video: https://drive.google.com/file/d/1pVCxG4- d67ZwpSiMWCtnrkXv5739PtIi/view?usp=sharing

[1] Kashyap Vyas, Milan Pandya Static Structural and Thermal Analysis of Aluminum Alloy Piston For Design Optimization Using FEA 2014

[2] G Gopal, L Suresh Kumar, D Gopinath and Uma Maheshwara Rao Design and analysis of assembly of Piston, Connecting rod and Crank shaft February 2016

[3] Prof Gary Benenson, Mehmet Bariskan Reverse engineering of a connecting rod and documentation of its solid model

[4] Deepak G Gotiwale*1 and Shailesh D Ambekar Design of Connecting Rod for Light Weight Using C70S6 Material 2014

[5] Ghodake A P.*, Patil K.N Piston Design and Analysis by CAE Tools

[6] Hồ Tấn Chuẩn, Nguyễn Đức Phú, Trần Văn Tế, Nguyễn Tất Tiến Kết cấu và tính toán động cơ đốt trong Nhà xuất bản giáo dục 1996

BẢNG PHÂN CÔNG CÔNG VIỆC

Ngày đăng: 04/09/2021, 19:50

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

3. Bản vẽ 3D và bản vẽ kỹ thuật - Tính bền hệ thống phát lực
3. Bản vẽ 3D và bản vẽ kỹ thuật (Trang 7)
3.1 Các bước dựng hình 3D - Tính bền hệ thống phát lực
3.1 Các bước dựng hình 3D (Trang 7)
Bước 3: Kẻ bảng tên: Thoát khỏi chế độ Model View sau  đó  click  chuột  phải  lên   Sheet  1   ̵˃ Edit  Sheet  Format  ̵˃ Thực hiện  vẽ khung tên    - Tính bền hệ thống phát lực
c 3: Kẻ bảng tên: Thoát khỏi chế độ Model View sau đó click chuột phải lên Sheet 1 ̵˃ Edit Sheet Format ̵˃ Thực hiện vẽ khung tên (Trang 13)
Bước 4: Các lệnh tạo hình chiếu  - Tính bền hệ thống phát lực
c 4: Các lệnh tạo hình chiếu (Trang 14)
13Chọn khung tên cũ và xóa thực hiện vẽ khung tên mới  - Tính bền hệ thống phát lực
13 Chọn khung tên cũ và xóa thực hiện vẽ khung tên mới (Trang 14)
3. Các lệnh tạo hình chiếu - Tính bền hệ thống phát lực
3. Các lệnh tạo hình chiếu (Trang 15)
Coi đỉnh piston là một đĩa tròn có chiều dày đồng đều  - Tính bền hệ thống phát lực
oi đỉnh piston là một đĩa tròn có chiều dày đồng đều (Trang 19)
Kết quả thống kê ở bảng sau: - Tính bền hệ thống phát lực
t quả thống kê ở bảng sau: (Trang 19)
Hình 7.1: Ứng suất của piston - Tính bền hệ thống phát lực
Hình 7.1 Ứng suất của piston (Trang 26)
Hình 7.2: Chuyển vị của Piston - Tính bền hệ thống phát lực
Hình 7.2 Chuyển vị của Piston (Trang 26)
Hình 7.3: Hệ số an toàn của Piston - Tính bền hệ thống phát lực
Hình 7.3 Hệ số an toàn của Piston (Trang 27)
Hình bên cho thấy độ chuyển vị lớn nhất trong hình dạng hình học của piston do hợp lực tác dụng lên đỉnh  piston là 0.18 mm - Tính bền hệ thống phát lực
Hình b ên cho thấy độ chuyển vị lớn nhất trong hình dạng hình học của piston do hợp lực tác dụng lên đỉnh piston là 0.18 mm (Trang 28)
8.3 Hệ số an toàn - Tính bền hệ thống phát lực
8.3 Hệ số an toàn (Trang 28)
2.1 Các bước dựng hình 3D 2.1.1 Thân thanh truyền 2.1.1 Thân thanh truyền  - Tính bền hệ thống phát lực
2.1 Các bước dựng hình 3D 2.1.1 Thân thanh truyền 2.1.1 Thân thanh truyền (Trang 31)
3. Bảng điều kiện tính bền - Tính bền hệ thống phát lực
3. Bảng điều kiện tính bền (Trang 36)
Bảng tổng kết - Tính bền hệ thống phát lực
Bảng t ổng kết (Trang 47)
2.1 Các bước dựng hình 3D - Tính bền hệ thống phát lực
2.1 Các bước dựng hình 3D (Trang 50)
Bước 2: Dùng lệnh Exture boss/base để tạo hình dạng đầu của trục khủy. - Tính bền hệ thống phát lực
c 2: Dùng lệnh Exture boss/base để tạo hình dạng đầu của trục khủy (Trang 50)
Bảng thông số tính toán, đo đạt - Tính bền hệ thống phát lực
Bảng th ông số tính toán, đo đạt (Trang 53)
2.2 Bản vẽ kỹ thuật - Tính bền hệ thống phát lực
2.2 Bản vẽ kỹ thuật (Trang 53)
Hình 6.1: Ứng suất của trục khuỷu - Tính bền hệ thống phát lực
Hình 6.1 Ứng suất của trục khuỷu (Trang 62)
Hình 6.2: Chuyển vị của trục khuỷu - Tính bền hệ thống phát lực
Hình 6.2 Chuyển vị của trục khuỷu (Trang 62)
Hình bên cho thấy độ chuyển vị lớn nhất trong hình dạng hình học   của trục khuỷu do hợp lực tác   dụng lên ổ trục là 0,049 mm - Tính bền hệ thống phát lực
Hình b ên cho thấy độ chuyển vị lớn nhất trong hình dạng hình học của trục khuỷu do hợp lực tác dụng lên ổ trục là 0,049 mm (Trang 63)
Hình 6.3: Hệ số an toàn của trục khuỷu - Tính bền hệ thống phát lực
Hình 6.3 Hệ số an toàn của trục khuỷu (Trang 63)
7.3 Hệ số an toàn - Tính bền hệ thống phát lực
7.3 Hệ số an toàn (Trang 64)
Một số hình ảnh mô phỏng - Tính bền hệ thống phát lực
t số hình ảnh mô phỏng (Trang 64)
BẢNG PHÂN CÔNG CÔNG VIỆC    - Tính bền hệ thống phát lực
BẢNG PHÂN CÔNG CÔNG VIỆC (Trang 66)
Bảng khảo sát được mỗi thành viên trong nhóm đánh giá theo mẫu bên dưới - Tính bền hệ thống phát lực
Bảng kh ảo sát được mỗi thành viên trong nhóm đánh giá theo mẫu bên dưới (Trang 67)
BẢNG ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ THAM GIA HOẠT ĐỘNG NHÓM - Tính bền hệ thống phát lực
BẢNG ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ THAM GIA HOẠT ĐỘNG NHÓM (Trang 67)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

w