Cuprins
- Etapa I 3
- 1. Calculul cinematic și dinamic al mecanismului bielă-manivelă 3
- 1.1 Construcția mecanismului bielă-manivelă 3
- 1.2. Calculul cinematic al mecanismului bielă-manivelă normal axat 3
- 1.3. Calculul dinamic al mecanismului bielă-manivelă normal axat 6
- 2. Calculul momentului motor și uniformizarea mișcării arborelui cotit 9
- 2.1. Configurația arborelui cotit, steaua manivelelor și ordinea de aprindere 9
- 2.2. Calculul momentului motor. Uniformizarea mișcării arborelui cotit 11
- Etapa II 16
- 3. Construcția și calculul grupului piston 16
- 3.1. Segmenții 20
- 3.2. Bolțul 18
- 3.3. Pistonul 27
- Etapa III 32
- 4. Biela 32
- 4.1. Construcția bielei, materiale 32
- 4.2. Calculul bielei 32
- 4.2.1 Calculul piciorului bielei 32
- 4.2.2 Calculul corpului bielei 40
- 4.2.3 Calculul capului bielei 45
- Etapa IV 52
- 5. Arborele cotit 52
- 5.1. Construcția arborelui cotit, materiale 52
- 5.2. Calculul arborelui cotit 52
- Bibliografie 68
Extras din proiect
1.Calculul cinematic și dinamic al mecanismului bielă-manivelă
1.1. Construcția mecanismului bielă-manivelă
La M.A.I. cu pistoane, care echipează autovehicule rutiere, mecanismul bielă-manivelă este format din grupul piston(care execută o mișcare de translație, rectilinie, alternativă, în lungul axei cilindrului), biela și arborele cotit(manivela fiind repezentată de un cot la arborelui cotit).
Figura 1.1 Mecanismul biela-manivela
1.2. Calculul cinematic al mecanismului bielă-manivelă normal axat
Calculul se face în ipoteza că turația motorului este constantă, egală cu cea de putere maximă, deci viteza unghiulară a arborelui cotit este constantă. Viteza unghiulară a arborelui cotit este:
[rad/s] (1.1)
ω=(π*4500)/30=523.59[rad/s]
unde: - n [rot/min] - turația de putere maximă motorului;
Λ=r/b (1.2)
Valorile uzuale pentru Λ sunt [9]:
- Λ=0,277 (1/3,6) 0,333 (1/3) - pentru motoare de autoturisme, cu valori mai mici pentru M.A.C.;
Se alege Λ=1/3.3
a. Cinematica pistonului
Deplasarea pistonului poate fi calculată utilizând relația:
[mm] (1.3)
Viteza pistonului va fi derivata funcție de timp a deplasării acestuia (rel. 1.3), rezultând relația:
[m/s] (1.4)
Determinarea accelerației pistonului se realizează derivând rel. 1.4 în funcție de timp:
[m/s2] (1.5)
Calculul cinematic este organiat tabelar (tab. 1.1) pentru valori ale unghiului de manivelă „” din 15 în 15 0RAC.
Tabelul 1.1
ALFA[°RAC] Sp [mm] Wp [m/s] ap[m/s^2]
0 0.000 0.000 11205
15 2.676 7.631 10562
30 10.397 14.397 8750
45 22.303 19.584 6080
60 37.125 22.746 2997
75 53.394 23.759 -31
90 69.667 22.809 -2606
105 84.711 20.303 -4482
120 97.625 16.760 -5602
135 107.863 12.672 -6080
150 115.186 8.411 -6144
165 119.553 4.175 -6049
180 121.000 0.000 -5993
195 119.553 -4.175 -6049
210 115.186 -8.411 -6144
225 107.863 -12.672 -6080
240 97.625 -16.760 -5602
255 84.711 -20.303 -4482
270 69.667 -22.809 -2606
285 53.394 -23.759 -31
300 37.125 -22.746 2997
315 22.303 -19.584 6080
330 10.397 -14.397 8750
345 2.676 -7.631 10562
360 0.000 0.000 11205
375 2.676 7.631 10562
390 10.397 14.397 8750
405 22.303 19.584 6080
420 37.125 22.746 2997
435 53.394 23.759 -31
450 69.667 22.809 -2606
465 84.711 20.303 -4482
480 97.625 16.760 -5602
495 107.863 12.672 -6080
510 115.186 8.411 -6144
525 119.553 4.175 -6049
540 121.000 0.000 -5993
555 119.553 -4.175 -6049
570 115.186 -8.411 -6144
585 107.863 -12.672 -6080
600 97.625 -16.760 -5602
615 84.711 -20.303 -4482
630 69.667 -22.809 -2606
645 53.394 -23.759 -31
660 37.125 -22.746 2997
675 22.303 -19.584 6080
690 10.397 -14.397 8750
705 2.676 -7.631 10562
720 0.000 0.000 11205
b. Cinematica bielei
Un capăt al bielei execută o mișcare alternativă de translație, fiind legată de grupul piston prin intermediul bolțului. Celălalt capăt este articulat pe fusul maneton și execută o mișcare de rotație cu viteza unghiulară (considerată constantă) a arborelui cotit.
c. Cinematica manivelei
Se consideră că manivela efectuează o mișcare de rotație cu viteza unghiulară „” constantă, corespunzătoare turației de putere a arborelui cotit.
1.3. Calculul dinamic al mecanismului bielă-manivelă normal axat
Scopul calculului dinamic al mecanismului bielă-manivelă este determinarea forțelor care acționează în acest mecanism.
Forțele care acționează în mecanismul bielă-manivelă ale unui M.A.I. sunt:
- forța de presiune a gazelor;
- forțele de inerție, care la rândul lor sunt de două categorii:
- forța de inerție dată de masele în mișcare de translație;
- forța de inerție dată de masele în mișcare de rotație;
Forța de presiune dezvoltată de gazele din cilindru:
[N] (1.6)
Pentru determinarea presiunii gazelor din cilindru este necesar să se calculeze volumul instantaneu al camerei de ardere:
Bibliografie
1. Florea, J., Panaitescu, V., Mecanica fluidelor, Ed. Didactică și Pedagogică, București, 1979
2. Heisler, H., Vehicle and Engine Technology, SAE International, 1999
3. Grunwald, B., Teoria, calculul și construcția motoarelor pentru autovehicule rutiere, Ed. Didactică și Pedagogică, București, 1980
4. Negrea, V., D., Procese în motoare cu ardere internă, Ed. Politehnica, Timișoara, 2003
5. Popa, B., Vintilă, C., Termotehnică și mașini termice, Ed. Didactică și Pedagogică, București, 1977
6. Popa, M., G., Negurescu, N., Pană, C., Motoare diesel, Ed. MatrixRom, București, 2003
7. Racotă, R., Dumitrescu, V., Bădescu, N., Îndrumător de proiectare pentru m.a.i., Litografiat Institutul de Subingineri, Pitești, 1990
8. Radcenko, V., Criterii de optimizare a proceselor termice (ireversibile), Ed. Tehnică, București, 1977
9. van Basshuysen, R., Schafer, F., Internal Combustion Engine - Handbook, SAE International, 2004
Preview document
Conținut arhivă zip
- Desen ansamblu.dft
- Proiect calcul grup motor.docx