Mô phỏng động học cơ cấu phân phối khí động cơ IFA trên Catia P3

Chọn dạng cam lồi cho động cơ IFA:loại này có trị số tiết diện lưu thông lớn nhất trong các dạng cam nhưng gia tốc dương lớn gây va đập lớn. Tuy vậy loại cam này có gia tốc âm bé nhất không đòi hỏi lò xo có độ cứng lớn giảm được mài mòn cho trục cam. 3.2.3.3 Dạng cam lồi : Góc công tác của cam nạp ϕn = (1800+ ϕ o 1+ϕ o 2 )/2= (1800+80+380)/2=1130 Góc công tác của cam thải ϕt = (1800+ϕ o 5+ϕ o 6)/2=(1800+440+80)/2= 1160 Với: ϕ o 1 , ϕ o...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Mô phỏng động học cơ cấu phân phối khí động cơ IFA trên Catia P3 Chọn dạng cam lồi cho động cơ IFA:loại này có trị số tiết diện lưu thông lớn nhất trong các dạng cam nhưng gia tốc dương lớn gây va đập lớn. Tuy vậy loại cam này có gia tốc âm bé nhất không đòi hỏi lò xo có độ cứng lớn giảm được mài mòn cho trục cam. 3.2.3.3 Dạng cam lồi : Góc công tác của cam nạp ϕn = (1800+ ϕ o 1+ϕ o 2 )/2= (1800+80+380)/2=1130 Góc công tác của cam thải ϕt = (1800+ϕ o 5+ϕ o 6)/2=(1800+440+80)/2= 1160 Với: ϕ o 1 , ϕ o 2 , ϕ o 5 , ϕ o 6: góc mở sớm đóng muộn xupap nạp và thải. Chọn: - đường kính trục cam dc=22 (mm) Độ nâng lớn nhất của con đội hx=h/i hnmax=8,5/1,72= 4,94 (mm) htmax=8,5/1,72= 4,94 (mm) Bán kính cung thứ nhất và cung thứ 3 của cam:R=dc/2+(1÷2,5)=22/2+2=13mm Chọn bán kính cung đỉnh cam: r = 3,64 (mm) Cách dựng : • Đối với cam nạp ϕn = (1800+ ϕ o 1+ϕ o 2 )/2= (1800+80+380)/2=1130) +Vẽ vòng tròn tâm O có bán kính R ,xác định góc AOÀ = ϕn +Trên đường phân giác của AOÀ lấy EC= hnmax=h/i=8,5/1,72=4,94 (mm)(E∈ Vòng tròn bk R) +Vẽ vòng tròn đỉnh cam có tâm O1 bán kính r nằm trên đường phân giác ấy,vòng tròn ấy đi qua C. +Vẽ cung tròn bán kính ρ tiếp tuyến với 2 vòng tròn trên có tâm O2 nằm trên đường kéo dài của AO , ρ được xác định như sau: Hình 3-13: Dựng hình cam lồi Hình 3-14: Xác địng Bán kính ρ Kẻ O1M vuông góc AO.Xét tam giác vuông O1MO2 có (O1O2)2 = O1M2 +O2M2 Đặt D = R+h-r ta có (ρ-r)2 = (Dsinϕ/2)2 + [(ρ - R) + Dcos(ϕn /2)] ϕ D 2 − r 2 − 2RD cos + R2 ⇒ ρ= 2 ϕ 2(R − r − D cos ) 2 113 o 14.3 2 − 3,64 2 − 2.13.14,3 cos + 13 2 ρ = 2 =53,75 (mm) 113 o 2(13 − 3,64 − 14,3 cos ) 2 D =R+hx-r =13+4,94-3,64=14.3(mm) Góc quay của cam sinθmax = O1M/(ρ-r) = D sin(ϕn/2)/( ρ-r) sinθmax =14,3 sin(113 o /2)/( 53,75-3,64)=0,24⇒θmax= 13,88o • Đối với cam thải cách dựng hoàn toàn tương tự (ϕt = 1160). 3.2.3.4. Động học của con đội hình trụ :(Đối với cam nạp). 3.2.3.4.1 Động lực học của con đội trong giai đoạn 1: Hình 3-15: Động học con đội đáy bằng giai đoạn I. a) Chuyển vị của con đội: khi con đội trượt đến một ví trí bất kì ứng với góc θ nào đó, con đội tiếp xúc với cam tại M, chuyển vị : hθ = ME = MO2 − ( EN + NO2 ) = ρ − [ R + ( ρ − R) cosθ ] h θ = (ρ − R)(1 − cos θ) Khi θ=θmax=13,88o hθ max = ( ρ − R)(1 − cos θ max) = (53,75-13)(1-cos13,88o)= 1,18 (mm ) dh θ dh θ dθ dh dθ b) Vận tốc con đội : v θ = = = ωc θ mà vận tốc trục cam ωc = dt dθ dt dθ dt nên: v θ = ωc (ρ − R) sin θ Mà vận tốc của trục cam: dθ π .nc π .nk 3.14.2250 ωc = = = = = 117,75 (rad/s). dt 30 30.2 30.2 Nên: vθ = ωc.(ρ - R1).sinθ Vậy: vθ =117,75.(53,75 - 13).103. sinθ = 4,79. sinθ (m/s). c) Gia tốc của con đội . Lấy đạo hàm hai vế phương trình theo thời gian, ta có công thức tính gia tốc của con đội con đội: dv θ dv θ dθ dv jθ = = . = ωc. θ dt dθ dt dθ Do đó: j θ = ωc2.(ρ - R1).cos θ j θ = 117,75 2.(53,75 - 13). 10 − 3.cos θ = 565. cos θ . (rad/s). Khi con đội tiếp xúc tại điểm A của cam thì θ = 0. Khi con đội tiếp xúc tại B Thì θ = θ max, góc θ max xác định theo tam giác O1O2M, O1M vuông góc với O2A. ϕn D. sin OM 2 =14,3 sin(113 o /2)/( 53,75-3,64)=0,24 sin θ max = 1 = O1O2 ρ −r ⇒θmax= 13,88o Nhận xét khi θ = 0 thì gia tốc đạt cực đại. jθ (max) = ωc2.(ρ - R). = (53,75 - 13).10 − 3. 117,752 ⇒ jθ (max) = 565 (rad/s2). 3.2.3.4.2 Động lực học của con đội trong giai đoạn 2: Hình 3-16: Động học con đội đáy bằng giai đoạn 2. a). Chuyển vị của con đội: hγ = EM = MO2 + O1N - EN. ⇒ hγ = r + D.cosγ - R. hγ = 3,64 + 14,3.cosγ - 13 = 14,3.cosγ - 9,36. b). Vân tốc của con đội. Lấy đạo hàm hai vế phương trình theo thời gian, ta có công thức tính tốc độ của con đội con đội: dhγ dhγ dγ vγ = = . dt dγ dt Vì tại điểm C có γ = 0 và tại điểm B có γ = γmax như vậy góc γ tính ngược lại với dγ chiều quay của trục cam nên: = -ωc. dt Do đó: dhγ vγ = -ωc. . dt Rút ra: vγ = ωc.D.sinγ vγ = 117,75.14,3.sinγ.10 − 3 = 1,68.sinγ c). Gia tốc của con đội con đội. Lấy đạo hàm hai vế của phương trình đối với thời gian, ta có công thức tính gia tốc của con đội: dv γ dvγ dγ dv γ jγ = = . = -ωc. . dt dγ dt dt Rút ra: jγ = -ωc 2 .D.cosγ = -(117,75)2.14,5.cosγ.10-3 jγ = -201,04 .cosγ. ϕn Vậy: jγ = -201,04 .cosγ. (m/ s 2 ) (γ = -θ ). ...