THIẾT KẾ VÀ CẢI TIẾN BỘ ĐIỀU TỐC CHO ĐỘNG CƠ DIESEL

Trên cơ sở sử dụng bộ truyền vít đai ốc, đề tài ứng dụng nguyên tắc sai số tốc độ quay tương đối của trục vít và đai ốc để thiết kế nguyên lý hoạt động bộ điều tốc mới. Bộ điều tốc có vai trò rất quan trọng đối với động cơ diesel, hệ thống các máy phát điện và trong điều khiển đồng tốc cho nhiều động cơ, tự động điều chỉnh tốc độ quay theo thông số được đặt trước. Dựa theo nguyên tắc hoạt động của phần tử cảm biến có điều tốc: cơ khí, thuỷ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
THIẾT KẾ VÀ CẢI TIẾN BỘ ĐIỀU TỐC CHO ĐỘNG CƠ DIESELTuyển tập Báo cáo “Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học” lần thứ 6 Đại học Đà Nẵng - 2008 THIẾT KẾ VÀ CẢI TIẾN BỘ ĐIỀU TỐC CHO ĐỘNG CƠ DIESEL DESIGNING AND IMPROVING THE GOVERNOR FOR DIESEL ENGINE SVTH: LÊ QUANG THẮNG Lớp 06C2, Khoa Cơ Khí, Trường Cao Đẳng Công Nghệ, Đại Học Đà Nẵng GVHD: TS NGUYỄN XUÂN HÙNG Hiệu Phó Trường Cao Đẳng Công Nghệ, Đại Học Đà Nẵng TÓM TẮT Trên cơ sở sử dụng bộ truyền vít đai ốc, đề tài ứng dụng nguyên tắc sai số tốc độ quay tương đối của trục vít và đai ốc để thiết kế nguyên lý hoạt động bộ điều tốc mới. ABSTRACT Based on using screw-bolt transmission screw-nut, the topic applies rotating speed error principle relativistic of screw and nut to design new governor action principle.1. Mở đầuBộ điều tốc có vai trò rất quan trọng đối với động cơ diesel, hệ thống các máy phát điện vàtrong điều khiển đồng tốc cho nhiều động cơ, tự động điều chỉnh tốc độ quay theo thông sốđược đặt trước. Dựa theo nguyên tắc hoạt động của phần tử cảm biến có điều tốc: cơ khí, thuỷlực, chân không, điện và điện tử. Nguyên lý cảm biến cơ khí là cân bằng lực ly tâm của quảvăng khi động cơ quay với lực đàn hồi của lò xo điều tốc, nguyên lý cảm biến chân không làcân bằng lực do dòng khí đi qua van hút chân không tác động lên màng ép lò xo điều tốc,nguyên lý cảm biến thuỷ lực là cân bằng lực do áp suất dầu sinh ra khi hoạt động với lực đànhồi của lò xo điều tốc, nguyên lý cảm biến điện là cân bằng lực từ do máy phát điện một chiềucấp cho cuộn cảm khi động cơ hoạt động với lực đàn hồi của lò xo điều tốc. Cảm biến điện tửthì hiện đại hơn các tín hiệu điện của các phần tử cảm biến tạo ra chuyển tới bộ điện tử trungtâm ECU để phân tích theo chương trình có sẵn, kết quả tính được tạo thành các xung điềukhiển chuyển tới bộ phận chấp hành. Ta nhận thấy để thay đổi tốc độ đặt cho bốn loại điều tốctrên cần thay đổi lực đàn hồi của lò xo điều tốc. Tốc độ đặt của các bộ điều tốc trên là tốc độảo, đối với bộ điều tốc này tốc độ đặt là tốc độ thực vòng/s. Đó là điểm khác biệt của bộ điềutốc đang nghiên cứu với các bộ điều tốc hiện có. Đây là bộ điều tốc kiểu cơ điện nguyên tắccảm ứng là so sánh tốc độ đặt và tốc độ thực.2. Nội dung2.1.Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động2.1.1. Sơ đồ cấu tạoBộ phận chính của bộ điều tốc là phần tử cảm ứng gồm trục vít 4 và đai ốc 13, đai ốc 13 giacông riêng và lắp chặt trong trục ống 14 nhờ chốt chống xoay 12, trục 14 nối đồng trục vớitrục ống 16, trục 16 nối đồng trục với trục 21 để nhận mômen từ trục khuỷu của động cơ, trục16 phay xuyên thủng dọc trục. Trục vít 4 tiện ren ở giữa hai đầu tiện trơn một đầu phay rãnhthen, được bạc 15 đỡ quay đầu bên phải, bạc 15 lắp chặt trong trục ống 16, bạc 6 đỡ trục vítquay đầu bên trái, bạc 6 có lỗ để lắp then bằng 7 truyền mômen cho trục vít 4, bạc 6 được lắpchặt trên trục ống 8, trục ống 8 nối đồng trục với trục ống 3, trục 3 nối đồng trục với trục 1 đểnhận mômen từ trục động cơ điện. Trục định tâm 17 lắp trơn với trục vít 4, trên trục 17 khoanlỗ để lắp càng gạt 18, càng 18 có khoan lỗ hai đầu để lắp chốt thẻ giữ khỏi văng ra khi quay 389Tuyển tập Báo cáo “Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học” lần thứ 6 Đại học Đà Nẵng - 2008sau khi đã lồng vòng đỡ 19, vòng đỡ 19 sau khi nhận chuyển động tịnh tiến từ trục vít 4 sẽtruyền cho vòng trượt 20, vòng trượt 20 sẽ tác động vào phần tử chấp hành điều khiển cơ cấucấp nhiên liệu, lò xo 2 lắp lồng tự do ở trong trục ống 3 và 20, để tạo lực đàn hồi giúp vít tựđộng ăn khớp với đai ốc khi khởi động bộ điều tốc hoặc quá tải (Hình 2.1). Hành trình tịnhtiến của vít bằng chiều dài của ren trên vít cộng chiều dài của ren trên đai ốc. Vị trí max vàmin của vít tương đương với vị trí max và min của bộ phận cấp nhiên liệu. Ren có hướng xoắnphải chiều quay của hai trục trùng với hướng xoắn này, chiều từ trái qua phải là chiều tăngnhiên liệu cấp cho động cơ, chiều từ phải sang trái là chiều giảm nhiên liệu cấp cho động cơ.2.1.2. Nguyên tắc hoạt độngKhi máy hoạt động trục 21 quay theo trục khuỷu thông qua trục ống 14 và 16 đai ốc 13 sẽđược kéo quay theo, vòng đỡ 19, trục định tâm 17, càng gạt 18 cũng sẽ quay cùng với trục ống16. Cấp nguồn cho động cơ điện sẽ kéo trục 1 quay thông trục ống 8, trục ống 3, bạc 6 và mốighép then bằng 7 trục vít 4 sẽ được kéo quay theo. Khi tốc độ quay của đai ốc và trục vít đồngbộ thì trục vít sẽ không chuyển động tương đối đối với đai ốc nên cơ cấp chấp hành khôngđiều chỉnh tốc độ thực cân bằng với tốc độ đặt. Nếu giảm tải động cơ tăng tốc tốc độ trụckhuỷu tăng sẽ kéo tốc độ đai ốc tăng trong khi tốc độ trục vít không đổi, tốc độ đai ốc nhanhhơn, ren của vít và đai ốc là ren phải chiều quay cũng theo chiều xoắn này đai ốc cố định theophương dọc trục buộc trục vít phải tịnh tiến sang trái lò xo đàn hồi lắp trên bộ phận chấp hànhsẽ tự đẩy vòng trượt 19 trục định tâm 17 luôi lại theo chiều giảm nhiên liệu (đai ốc quay víttịnh tiến). Nếu động cơ tăng tải diễn biến sẽ ngược với trên, nghĩa là tốc độ động cơ giảm dẫnđến tốc độ đai ốc giảm trong khi tốc độ trục vít không đổi, tốc độ vít nhanh hơn vít sẽ dịchchuyển sang phải tác động vào trục định tâm 17 đẩy vòng trượt 20 dịch chuyển tác động vàocơ cấu chấp hành tăng nhiên liệu (vít vừa quay vừa tịnh tiến). Như vậy khi tốc độ trục kéo vítnhanh hơn tốc độ trục kéo đai ốc thì vít sẽ vừa quay vừa tịnh tiến theo chiều từ trái sang phải.Còn nếu tốc độ trục kéo đai ốc nhanh hơn tốc độ trục vít thì vít sẽ tịnh tiến theo chiều từ phảisang trái.2.1.3. Đặc điểm điều khiểnTa nhận thấy rằng khi điều chỉnh vị trí max và min của vít trùng với ...