CAPITOLUL III Calcul Cinematic, Dinamic Neterminat

8/16/2019 CAPITOLUL III Calcul Cinematic, Dinamic Neterminat

1/21

CAPITOLUL III

CALCULUL CINEMATIC, DINAMIC I SOLICITĂRILE ARBORELUI COTITȘ

3.1.Date ini iale de calculț

Articulaţia bielei cu manivela arborelui cotit, precum şi rezemarea acestuia în carter serealizează prin intermediul unor lagăre cu alunecare. Pentru a se putea asigura condiţii

corespunzătoare de funcţionare ale acestora sub aspectul durabilităţii şi siguranţei în exploatare,

este necesar să se cunoască modul în care forţele ce acţionează în lagăre variază pe circumferinţa

acestora.

Întrucât lagărul este alcătuit din două categorii de piese fusul şi cuzinetul!, care au o

mişcare relativă una faţă de alta, este necesar să se cunoască atât variaţia forţei în "urul fusului,

cât şi variaţia forţei pe circumferinţa cuzinetului. #unoaşterea modului în care variază forţa în "urul fusului permite determinarea zonei de încărcare minimă, în care este de dorit să se plaseze

orificiul de circulaţie al uleiului prin fus. #unoaşterea modului în care variază forţa în lungul

circumferinţei cuzinetului permite aprecierea stabilităţii funcţionării, în regim $idrodinamic de

ungere a lagărului, precum şi a modului în care trebuie acţionat pentru a îmbunătăţi această

stabilitate.

#unoaşterea variaţiei acestor forţe este utilă şi în cazul utilizării lagărelor cu rostogolire,

întrucât şi la dimensionarea acestora este necesară să se cunoască valorile medii şi maxime ale

forţelor care acţionează în lagăre.

%iametrul pistonului& '() mm

#ursa pistonului& *+) mm

umărul de timpi&

umărul de cilindrii&

-ura ia nominală&ț

Puterea motorului& /)) 01

2iteza medie a pistonului& 33,( m4s

Presiunea medie efectiva& 5/,// bar

1


2/21

%ecala"ul ung$iular& , 6

3.2. Calculul cineatic

3.2.2.De!la"a#ea !i"t$nului

57 mm

Figura 3.1 Deplasarea pistonului

3.2.3.%ite&a !i"t$nului

m4s

2


3/21

Figura 3.2 Viteza pistonului

3.2.'.Accele#atia !i"t$nului

m4s8

Figura 3.3 Acceleratia pistonului

3.2.(.De!la"a#ea un)*iula#+ a ielei

grd

3


4/21

Figura 3.4 %eplasarea ung$iulară al bielei

3.2.-.%ite&a un)*iula#a a ielei

Figura 3.5 Viteza unghiulara a bielei

3.2..Accele#atia un)iula#a a ielei

4


5/21

Figura 3.6 Acceleratia unghiulara a bielei

RAC De!la"a#ea

!i"t$nului

/0

%ite&a

!i"t$nului

/"0

Accele#atia

!i"t$nului/"0

De!la"a#ea

un)*iula#+

al ielei

/)#d0

%ite&a

un)*iula#a

a ielei /

0

Accele#atia

ielei / 0

) ) ) 3'',*3+ ) 3*,)9(: )3/ 9,(:*/+9 * ,''33/ 3(+:,+*(/ ),)*/))3' 3*,:('3: !39/,:(/' :,+:/' 33,)9/: 3*)+,'39: ),3)3+()/ 3',:'99(/ !:(,:'*:( +/,+/))' 3*,(9('39 3/:(,+9/9 ),3''+)' 3/,)+)* !*':,+(9'+ 3'3,:)+3 39,/(9: +9,:9 ),3+(+39 3),*3)'9 !(+,(/() /)9,+9+* /3,(')*/ */:,:**'3 ),/3+/:'* ,+*')(:( !+)3,::/ /+',/'33: //,*('' 3'+,999(: ),/'))(:: ',+*'3))( !++),)/9+' :(),/(' //,(('+ !39*,:9+ ),/*3/((3 3,('39(/+ !9/),/(:9( ':',33+ /3,*3/9* !'+,3() ),/*3/((3 !3,('39: !9/),/+3)+ *)/,/':' 39,'9/++ !3:,*:* ),/'))(:: !',+*'39/ !++),)9

3/) *(:,'33( 3(,+:3**( !+/,/*9 ),/3+/:'* !,+*':)9 !+)3,'3/3:/ (3','(:9 3:,'*: !9),:3+ ),3+(+39 !3),*33/3 !(+,3+3'' (*',+'+ 3),'3*//+ !3)/3,/*9 ),3''+)' !3/,)+ !*':,9(33*( (+:,'3/ (,93)*9: !3)'3,'9* ),3)3+()/ !3',:*)9* !:(,'/:3(+ )3,/33*9 :,'+++3:' !3)'(,:+ ),)*/))3' !3*,:(*9( !39/,'/:3+) ),)/(*: /,)';!3* !3)'(,33 :,)(;!3 !3*,)9'' !3,3:;!3:39/ )3,/33*9 !:,'+++3: !3)'(,:+ !),)*/))3 !3*,:((:* 39/,'://)' (+:,'3/ !(,93)*9 !3)'3,'9* !),3)3+( !3',:*3( :(,'9*/3( (*',+'+ !3),'3*/: !3)/3,/*9 !),3''+ !3/,)9: *'',)+://+ (3','(:9 !3:,'*:+ !9),:3+ !),3+(+/ !3),*3//( (+,9/'/

/') *(:,'33( !3(,+:3*( !+/,/*9 !),/3+/:* !,+**/93 +)3,3:/*/ *)/,/':' !39,'9/9 !3:,*:* !),/'))(: !',+*'9/ ++),''(/(' ':',33+ !/3,*3/9* !'+,3() !),/*3/(( !3,('//( 9/),(:

5


6/21

/( :(),/(' !//,(('+ !39*,:9+ !),/*3/(( 3,('//93/ 9/),+3*'/++ /+',/'33: !//,*(' 3'+,999(: !),/'))(: ',+**39/* ++),(//9:)) /)9,+9+* !/3,(')* */:,:**'3 !),/3+/:* ,+*()/(' +)3,9:+3:3/ 3'3,:)+3 !39,/(9: +9,:9 !),3+(+/ 3),*3:(:+ (++,39'(:/' +/,+/))' !3*,(9('/ 3/:(,+9/9 !),3''+ 3/,33+( *'',:*+::( :,+:/' !33,)9/ 3*)+,'39: !),3)3+( 3',:*'(// :(,3/

:'+ 9,(:*/+9 !*,''33 3(+:,+*(/ !),)*/))3 3*,:))+* 39/,*:() /,(*;!:) !(,+);!3* 3'',*3+ !(,3/;!3 3*,3:+'( /,/;!3::/ 9,(:*/+9 *,''33/ 3(+:,+*(/ ),)*/))3' 3*,:)+'9 !39/,()(:+' :,+:/' 33,)9/: 3*)+,'39: ),3)3+()/ 3',:*()* !:(,+/*:9( +/,+/))' 3*,(9('39 3/:(,+9/9 ),3''+)' 3/,3:(' !*'',()/')+ 3'3,:)+3 39,/(9: +9,:9 ),3+(+39 3),*3*: !(++,()*'/) /)9,+9+* /3,(')*/ */:,:**'3 ),/3+/:'* ,+*9+)/ !+)/,*:':/ /+',/'33: //,*('' 3'+,999(: ),/'))(:: ',+*(('3' !++3,'3/''' :(),/(' //,(('+ !39*,:9+ ),/*3/((3 3,('/+(/9 !9/3,'*( ':',33+ /3,*3/9* !'+,3() ),/*3/((3 !3,('/93' !9/3,+(:'(+ *)/,/':' 39,'9/++ !3:,*:* ),/'))(:: !',+*)9: !++3,(*'+) *(:,'33( 3(,+:3**( !+/,/*9 ),/3+/:'* !,+*939 !+)/,9)9'9/ (3','(:9 3:,'*: !9),:3+ ),3+(+39 !3),*3+)3 !(+9,)*:*)' (*',+'+ 3),'3*//+ !3)/3,/*9 ),3''+)' !3/,3:3 !*'*,)*+*3( (+:,'3/ (,93)*9: !3)'3,'9* ),3)3+()/ !3',:()9' !:,/3*/+ )3,/33*9 :,'+++3:' !3)'(,:+ ),)*/))3' !3*,:)' !39/,+:9*') ),)/(*: (,3/;!3* !3)'(,33 9,39;!3 !3*,/33' !:,'3;!3:**/ )3,/33*9 !:,'+++3: !3)'(,:+ !),)*/))3 !3*,:+3 39/,++3+*(' (+:,'3/ !(,93)*9 !3)'3,'9* !),3)3+( !3',:(:)( :,:*( (*',+'+ !3),'3*/: !3)/3,/*9 !),3''+ !3/,/)3: *'*,'/)(*++ (3','(:9 !3:,'*:+ !9),:3+ !),3+(+/ !3),*/33/ (+9,(('+()) *(:,'33( !3(,+:3*( !+/,/*9 !),/3+/:* !,+(/3)/ +):,+))3(3/ *)/,/':' !39,'9/9 !3:,*:* !),/'))(: !',+*9/' ++/,+:3(/' ':',33+ !/3,*3/9* !'+,3() !),/*3/(( !3,(':(' 9/:,/9'9(:( :(),/(' !//,(('+ !39*,:9+ !),/*3/(( 3,(':+:'* 9/:,'3:('+ /+',/'33: !//,*(' 3'+,999(: !),/'))(: ',+*9+/3 ++:,33(() /)9,+9+* !/3,(')* */:,:**'3 !),/3+/:* ,+(:+( +)',:3/(/ 3'3,:)+3 !39,/(9: +9,:9 !),3+(+/ 3),*/'/+ (9),/+((+' +/,+/))' !3*,(9('/ 3/:(,+9/9 !),3''+ 3/,/*):( *'(,)*//

(9( :,+:/' !33,)9/ 3*)+,'39: !),3)3+( 3',:(9+: :,933/)+ 9,(:*/+9 !*,''33 3(+:,+*(/ !),)*/))3 3*,:+(': 39:,/)'*/) 3,)(;!/9 !3,:(;!3' 3'',*3+ !3,//;!3( 3*,:3/*3 ',**;!3:

3.3.Calculul dinaic al $t$#ului

3.3.1.$#ta de !#e"iune a )a&el$#


7/21

) ).3 )./)

*

3)

pα 0 = >

2 0 = >

0

3.3.2. T#a"a#ea dia)#aei #$tun4ite

7


8/21

Figura 3.7 diagrama rotunita

3.3.3.$# ele de ine#tie a a"el$# a5late in i ca#e de t#an"la ieț ș ț

5::+,):* ?g

@asa totala a pieselor cu miscare de transla ie esteț

$# ele de ine# ie 6$# a6ea 6al$a#eaț ț

3.3.'.$# a t$tal+ț

Figura 3.! "orta totala

8


9/21

3.3.(.C$!$nenta n$#al+ a 5$# ei t$taleț

3.3.-.C$!$nenta l$n)itudinala a 5$#tei n$#ale

Figura 3.# componentele "ortei

3.3..C$!$nenta #adial+ a c$!$nentei l$n)itudinale a 5$# ei n$#ale Bț

3.3.7.C$!$nenta tan)en ial+ a c$!$nentei l$n)itudinale a 5$# ei n$#ale Bț ț

3.3.8.$#ta #adial+ t$tal+


10/21

Figura 3.1$ "orta radiala

3.3.19.M$entul $t$#

(.3.@omentul motor mediu

10


11/21

Figura 3.11 momentul motor

3.'. S$licit+#ile a#$#elui c$tit

3.'.1.Calculul 5$# el$# ce ac i$nea&+ :n la)+#eț ț

Calculul 5$#tel$# ce acti$nea&a in la)a#ul anet$n

11


12/21

Figura 3.12 solicitarea manetonului

C$!$nenta 5$#tei ce "$licita cu&inetul de iela

12


13/21

Figura 3.13 solicitarea cuzinetului de biel%

3.(.Ad$!ta#ea dien"iunil$# i calculul a#$#elui c$titș

Diaet#ul 5u"ului !alie#

Lun)iile 5u"u#il$# !alie#

Palierele intermediare

Palierul extreme dinspre partea frontală

13


14/21

Palierul extreme dinspre partea posterioară

Diaet#ul 5u"ului anet$n

Lun)iea 5u"ului anet$n

L+ iea a;i+ a #a uluiț ț


15/21

%atorita lungimilor diferite ale fusurilor paliere extreme petru acestea distantele corespunzatoarevor fi

3.(.2.E;!#e"iile :nca#ca#il$# !#$du"e a"u!#a !alie#ului 2=3 de cat#e 5$#tele

5unc i$naleț

15


16/21

3.(.3.Calculul celei de=a t#eia 5$# eț

3.(.'.C$!$nentele 5$# ei ce :nca#c+ 5u"ul !alie# au 6al$#ileț

Figura 3.14 solicitarea lagarului palier nr. 3

16

) /)) ')) ()) +))*))

3 3):

×

3.* 3):

×

/ 3):

×

/.* 3):

×

7 p.med := >

7 p : 0 ,= >

0


17/21

Figura 3.15 %iagrama polară a forţei care solicită fusul palier nr.:

RA

C

$#ta

de

!#e"iune a

)a&el$

# />N0

$#te

le de

ine#tie

/>N0

$#t

a

t$tala

/>N0

C$!$ne

nta

n$#ala/>N0

C$!$nen

ta

l$n)itudinala />N0

C$!$ne

nta

#adiala/>N0

C$!$

nenta

tan)entiala

/>N0

$#ta

#adiala

t$tala/>N0

M$ent

ul

$t$#/>N0

) /393,(

(/

!

/9**,

:

!

(:,

(

) !(:,(3/+ !(:,(3/+ ) !(:,(3 )

3/ :)/(,*

+:

!

/+*/,

*

3',

3

9,)()3)+

*

3',:)(+( 3(+,:+:(( '*,)*:

*(9

3(+,:+' !

*,3+*+3

*/' /3+',9

:9

!

/***,

:

!

:),

'

!:,+*(9 !:/,:)( !://,9*+ !

3+*,/:

)(

!://,9( !

,3)('3

*:( 3:/9,)

(

!

/)9*,

:

!

((,

:

!33:,+:+ !',(9)3 !**:,)/3 !

*'/,*)

*3

!**:,)/ !

(,'(:(

''+ +'/,9+

39

!

3*/),

/

!

(,

/

!3/+,)'*/ !(+9,/) !:*,9+'* !

*++,9'

/(

!:*,9+ !

:,+99*

3() *(9,) ! ! !),/3++ !:/',*39 !9,*9'9 ! !9,*9 ),))*++

17


18/21

93 ++(,*

+

:3(,

9

:)9,**

('

'

/ ')9,*9

)9

!

/*/,'

3

3*,

/

:+,'*3

(

3(3,+/)+ 33,99/9* 3(3,:

((

33,99: ',:':

('

+' :33,)++

::3,)3

('/,3

3(',+/)9 ((/,93*3: !9(,+))'/ (**,+)9*'

!9(,+ 9,+://*)9

9( /',+:

/'

+/*,/

3): /*,'**)

:

33),++9/ !:+(,33** 3):+,'

/+:

!:+(,3/ 3:,+'//

'3)+ /)*,+'

3(

3/)+,

+

3'3* :'(,/3)

:

3'*(,:(:( !((,'*+( 3/:+,:

():

!((,'( 3*,*)+

3*3/) 3,:*

*

3',

(

3(** :(,)/3+

*

3(9*,/)3: !33'*,:' 3/'9,

**/

!33'*,: 3*,9/)

:'3:/ 3*(,:+

+

3(':,

+

3+)) :'),:(: 3+:/,):* !3'*,'/ 333),)

3(3

!3'*,* 3',9)*)

93'' 3:),9/

*9

3:) 3+(3 /(,'(''

*

3++3,:9( !3((+,)(3 +),3+

+(+

!3((+,3 3/,:3*/

*3*( 3)*,'(

:+

3(',

:

3+) 393,33+9

+

3+9,*:*' !3+*,+( *+*,93

*

!3+*,9 +,)9:99

+/3(+ +),))3

(*

3/,

(

3+*: 9(,'/'*

9

3+**,3)99 !3+:/,3(( /9),+(

))/

!3+:/,/ /,/'3)3

*(3+) *',*:9

*'

3:,

/

3+/+ *,();!3' 3+/,)'( !3+/,)* /,/';!

3:

!3+/, !

*,3+3(:

39/ '),:9

)'

3/,

(

3+3: !9',:(:'3 3+3*,'*3 !39/,999 !

/+',('

/3

!39: !

3',)*)

3/)' :3,(9'

3*

3(',

:

39( !3+:,*+ 3+)*,:+3' !33*,'3 !

*(/,+)

3/

!33*,' !

/',3+:)

+/3( :',+::

('

3:) 3(* !/(/,3+93 3+',/*)+ !3*+3,9: !

+/*,/*

(3

!3*+3,9 !

:*,:::

///+ :9,:'

)'

3(':,

+

3(+: !:3+,:3)( 33:,:3( !3:(:,)/' !

3):+,)

+'

!3:(: !

*),3*(3

'/') ',)/9

:(

3',

(

3*/* !::+,3399 3*(3,)++ !3)**,3*' !

33*3,:

'

!3)**,/ !

(*,'+3'

/*/ *,'

//

3/)+,

+

3/( !:3),)/(* 3:):,9/' !(+(,/:/( !

33)+,

'

!(+(,/: !

+),9)

'/(' :,*/ +/*,/ +99 !/:),)' 9/+,3((3: !:/:,'9' ! !:/:,'+ !

18


19/21

+9 +(9,9

:/

9*,+9/'

+/( 9+,)93

)3

::3,)

3

'/9,

3

!33),3'(( '':,)3:)+ !(',(+9+3 !

':+,/(

'(

!(',(9 !

33),(33

+

/++ 3:(,*3'(

!/*/,'

3

!33*,

9

/+,:(9'+3

!339,:3+ !+,+:/+' 33+,99):(

!+,+:/9 !3/',9)

9:)) /)),):

:/

!

++(,*

+

!

(+(,

*

3*/,/*:*

!):,//93 !/33,'39/ (),(9

*9+

!/33,'/ !

3:+,/+9

3:3/ :3),(

!

3*/),

/

!

3/3)

//+,(9/3

!3/:),9': !(:9,:)/ 3)*3,+

(

!(:9,: !

3*),9+/

*

:/' *3/,:/

((

!

/)9*,

:

!

3*+:

/:*,3)9

/

!3()),:+ !33'/,'** 33/),

/9:

!33'/,* !

3(/,(:

*::( +,/+

+:

!

/***,

:

!

3(+

33,*3+

3

!3(+(, !3'(:,39/ +:9,/)

''

!3'(:,/ !

3:,*:9

9:'+ 3'3,'

*/

!

/+*/,

*

!

3':*

',(9/')

(

!3':,)): !3:++,33 :3,'/

*9(

!3:++,/ !

3+:,/:'

::() /393,(

(/

!

/9**,

:

!

(:,

(

',(+;!3' !(:,(3/+ !(:,(3/+ 3,+;!

3:

!(:,(3 !

393,+/

:/ :)/(,*

+:

!

/+*/,

*

3',

3

9,)()3)+

*

3',:)(+( 3(+,:+:(( '*,)*:

*(9

3(+,:+' !

399,3:'

::+' /3+',9

:9

!

/***,

:

!

:),

'

!:,+*(9 !:/,:)( !://,9*+ !

3+*,/:

)(

!://,9( !

/)*,/'9

9:9( 3:/9,)

(

!

/)9*,

:

!

((,

:

!33:,+:+ !',(9)3 !**:,)/3 !

*'/,*)

*3

!**:,)/ !

/3),3)3

3')+ +'/,9+

39

!

3*/),

/

!

(,

/

!3/+,)'*/ !(+9,/) !:*,9+'* !

*++,9'

/(

!:*,9+ !

/3:,((9

+'/) *(9,)

93

!

++(,*

+

!

:3(,

9

!),/3++ !:/',*39 !9,*9'9 !

:)9,**

('

!9,*9 !

/3*,9'

3':/ ')9,*9

)9

!

/*/,'

3*,

/

:+,'*3

(

3(3,+/)+ 33,99/9* 3(3,:

((

33,99: !

/3(,9:/

19


20/21

3 :''' :33,)+

+

::3,)

3

('/,

3

3(',+/)9 ((/,93*3: !9(,+))'/ (**,+)

9*'

!9(,+ !

/3(,(:/

'*( /',+:

/'

+/*,/

3): /*,'**)

:

33),++9/ !:+(,33** 3):+,'

/+:

!:+(,3/ !

/3*,)(/(

'(+ /)*,+'

3(

3/)+,

+

3'3* :'(,/3)

:

3'*(,:(:( !((,'*+( 3/:+,:

():

!((,'( !

/3/,/'/

('+) 3,:*

*

3',

(

3(** :(,)/3+

*

3(9*,/)3: !33'*,:' 3/'9,

**/

!33'*,: !/)+,399

'9/ 3*(,:+

+

3(':,

+

3+)) :'),:(: 3+:/,):* !3'*,'/ 333),)

3(3

!3'*,* !

/)/,9(:

*)' 3:),9/

*9

3:) 3+(3 /(,'(''

*

3++3,:9( !3((+,)(3 +),3+

+(+

!3((+,3 !39(,*:

*3( 3)*,'(

:+

3(',

:

3+) 393,33+9

+

3+9,*:*' !3+*,+( *+*,93

*

!3+*,9 !

3+9,)(

(*/+ +),))3

(*

3/,

(

3+*: 9(,'/'*

9

3+**,3)99 !3+:/,3(( /9),+(

))/

!3+:/,/ !3+),'9/

*') *',*:9

*'

3:,

/

3+/+ 3,(+;!3: 3+/,)'( !3+/,)* (,/;!

3:

!3+/, !

3),+9'

3**/ '),:9

)'

3/,

(

3+3: !9',:(:'3 3+3*,'*3 !39/,999 !

/+',('

/3

!39: !

3(),:/'

*(' :3,(9'

3*

3(',

:

39( !3+:,*+ 3+)*,:+3' !33*,'3 !

*(/,+)

3/

!33*,' !

3'+,+:

/*( :',+::

('

3:) 3(* !/(/,3+93 3+',/*)+ !3*+3,9: !

+/*,/*

(3

!3*+3,9 !

3:(,'+

'*++ :9,:'

)'

3(':,

+

3(+: !:3+,:3)( 33:,:3( !3:(:,)/' !

3):+,)

+'

!3:(: !

3/:,::/

()) ',)/9

:(

3',

(

3*/* !::+,3399 3*(3,)++ !3)**,3*' !

33*3,:

'

!3)**,/ !

3)9,':/

:(3/ *,'

//

3/)+,

+

3/( !:3),)/(* 3:):,9/' !(+(,/:/( !

33)+,

'

!(+(,/: !

9',+'(*

3

20


21/21

(/' :,*/

+9

+/*,/

+99 !/:),)' 9/+,3((3: !:/:,'9' !

+(9,9

:/

!:/:,'+ !

9,(:((

+(:( 9+,)93

)3

::3,)

3

'/9,

3

!33),3'(( '':,)3:)+ !(',(+9+3 !

':+,/(

'(

!(',(9 !(:,+('+

('+ 3:(,*3

'(

!

/*/,'

3

!

33*,

9

/+,:(9'+

3

!339,:3+ !+,+:/+' 33+,99

):(

!+,+:/9 !

',*9:/

'(() /)),):

:/

!

++(,*

+

!

(+(,

*

3*/,/*:*

!):,//93 !/33,'39/ (),(9

*9+

!/33,'/ !

:),++'*

/(/ :3),(

!

3*/),

/

!

3/3)

//+,(9/3

!3/:),9': !(:9,:)/ 3)*3,+

(

!(:9,: !

3:,+)3)

((+' *3/,:/

((

!

/)9*,

:

!

3*+:

/:*,3)9

/

!3()),:+ !33'/,'** 33/),

/9:

!33'/,* :,*9*)+

'(

(9( +,/+

+:

!

/***,

:

!

3(+

33,*3+

3

!3(+(, !3'(:,39/ +:9,/)

''

!3'(:,/ /3,/'/'

/3

)+ 3'3,'

*/

!

/+*/,*

!

3':*

',(9/')

(

!3':,)): !3:++,33 :3,'/

*9(

!3:++,/ :9,)+)/

'/

/) /393,(

(/

!

/9**,

:

!

(:,

(

9,:*;!3' !(:,(3/+ !(:,(3/+ :,';!

3:

!(:,(3 *,)'++

/(

21

CAPITOLUL III Calcul Cinematic, Dinamic Neterminat

Documents