TÍNH CÔNG TRƯỢT RIÊNG và KÍCH THƯỚC ĐIA ép của LY hợp

1. TÊNH CÄNG TRỈÅÜT RIÃNG V KÊCH THỈÅÏC ÂÉA ẸP
1.1. TÊNH CÄNG TRỈÅÜT SINH RA TRONG QUẠ TRÇNH ÂỌN G
LY HÅÜP :

H.4.1. Mä hçnh âäün g cå - truưn lỉûc v âäư thë täúc âäü gọc
Khi âọn g ly håüp cọ hiãûn tỉåün g trỉåüt åí thåìi gian âáưu cho âãún
khi no âéa ch âäün g v âéa bë âäün g quay nhỉ mäüt hãû thäún g âäün g hc
liãưn . Khi cạc âéa bë trỉåüt s sinh ra cäng masạt lm nung nọn g cạc
chi tiãút ca ly håüp lãn quạ nhiãût âäü lm viãûc bçnh thỉåìn g, lm hao
mn cạc táúm masạt v nguy hiãøm nháút l cạc l xo ẹp bë ram åí nhiãût
âäü nhỉ váûy , máút kh nàng ẹp . Vç thãú viãûc xạc âënh cäng masạt trong
thåìi gian âọn g ly håüp l mäüt âiãưu cáưn thiãút .
Trong quạ trçnh gi säú ätä tu theo sỉû âäøi säú tỉì tháúp lãn cao
hồûc tỉì cao xún g tháúp m quạ trçnh gi cọ thãø tiãún hn h khạc nhau.
Khi âäøi tỉì säú tháúp lãn säú cao, täúc âäü gọc ca trủc khuu âäün g
cå trong khi âọn g ly håüp cao hån täúc âäü gọc ca trủc så cáúp häüp säú,
vç váûy mämen quay ca âäün g cå M e khäng nãn låïn âãø trạn h tàng cäng
trỉåüt .


Khi õọứi tổỡ sọỳ cao xuọỳn g sọỳ thỏỳp tọỳc õọỹ goùc cuớa truỷc khuyớu õọỹn g
cồ coù thóứ thỏỳp hồn tọỳc õọỹ goùc truỷc sồ cỏỳp trong trổồỡn g hồỹp naỡy khi
õoùn g ly hồỹp cỏửn phaới coù mọmen M e naỡo õoù cuớa õọỹn g cồ õóứ laỡm õọửn g
õóửu caùc tọỳc õọỹ goùc noùi trón.
Nhổng ồớ hai trổồỡn g hồỹp noùi trón tuyỡ theo kyợ thuỏỷt cuớa ngổồỡi laùi
tọỳc õọỹ goùc cuớa truỷc khuyớu vaỡ truỷc sồ cỏỳp cuớa họỹp sọỳ coù thóứ õọửn g õóửu ,
nghộa laỡ e i h a õọỹn g cồ õoù cọng trổồỹt seợ giaớm õóỳn tọỳi thióứu .
Khi ọtọ bừt õỏửu chuyóứn õọỹn g, sổỷ õọửn g õóửu noùi trón khọng thóứ
thổỷc hióỷn õổồỹc , vỗ e > 0 vaỡ a = 0 trong trổồỡn g hồỹp naỡy cọng trổồỹt
seợ cổỷc õaỷi . Ta seợ tờnh cọng trổồỹt trong trổồỡn g hồỹp naỡy .
Dióựn bióỳn quaù trỗnh õoùn g ly hồỹp hồỹp gọửm 2 giai õoaỷn :

Giai õoaỷn õỏửu vồùi thồỡi gian t 1 : luùc naỡy mọmen quay cuớa ly
hồỹp hồỹp tng tổỡ giaù trở 0 õóỳn giaù trở M a , thồỡi õióứm naỡy ọtọ bừt õỏửu
khồới õọỹn g taỷi chọứ.

Giai õoaỷn tióỳp theo vồùi thồỡi gian t 2 : laỡ giai õoaỷn mọmen
quay cuớa ly hồỹp M l bừt õỏửu tng lón õóỳn khi khọng coỡn sổỷ trổồỹt xaớy
ra (tổùc laỡ luùc e = a ).
1.1.1. Tờnh mọmen quaùn tờnh cuớa baùn h õaỡ vaỡ cuớa caùc chi tióỳt cuớa ọtọ

quy dỏựn vóử truỷc ly hồỹp J a :
Tổỡ cọng thổùc quan hóỷ vỏỷn tọỳc tởnh tióỳn ọtọ vaỡ vỏỷn tọỳc goùc cuớa
baùn h xe nhổ sau:

a
rbx [m/s]
i
i
h1 0

v = bx .r bx =
Trong õoù:

bx : vỏỷn tọỳc goùc cuớa baùn h xe, [rad/s].


v: vỏỷn tọỳc chuyóứn õọỹn g tởnh tióỳn cuớa xe, [m/s].
a : vỏỷn tọỳc goùc taỷi truỷc cuớa ly hồỹp , [rad/s].

Ta suy ra cọng thổùc tờnh vỏỷn tọỳc goùc taỷi truỷc ly hồỹp :

v
( i h1i 0 ) [rad/s]
rbx

a =

ọỹn g nng cuớa khọỳi lổồỹn g chuyóứn õọỹn g quay :
2

W = J a a [J]
2
ọỹn g nng chuyóứn õọỹn g tởnh tióỳn cuớa xe:
W T=

Ga v2
. [J]
g 2

Khi xe chuyóứn õọỹn g thỗ:
W T =W
Hay:
Ja

2

a
G v2
[J]
= a.

2
g 2

Suy ra cọng thổùc tờnh mọmen quaùn tờnh cuớa baùn h õaỡ vaỡ caùc chi
tióỳt cuớa õọỹn g cồ quy dỏựn vóử truỷc ly hồỹp :

G ( r . )
J a = a . bx2 a 2 [N.m.s 2 ]
g a ( i h io )
2

Theo [1]

Ga
rbx2
=
.
g ( ih .i0 ) 2

(4.1)

Trong õoù :
J a : mọmen quaùn tờnh cuớa baùn h õaỡ vaỡ cuớa caùc chi tióỳt
õọỹn g cồ qui dỏựn vóử truỷc ly hồỹp .
G a = troỹn g lổồỹn g toaỡn bọỹ cuớa ọtọ, [N].
i 0 : tố sọỳ truyóửn lổỷc chờnh, i 0 = 5,3 (theo baớn g 1.1)
i h1 : tố sọỳ truyóửn tay sọỳ mọỹt , i h1 = 6,6 (theo baớn g 1.1).


1.1).

r bx : baùn kờnh ln cuớa baùn h xe, r bx =0,5 [m] (theo baớn g
g: gia tọỳc troỹn g trổồỡn g, lỏỳy g=9.81[m/s 2 ].
Thay sọỳ ta coù:
2
12.000.9.81 (0,5)
Ja =
= 2,452[ N .m.s 2 ]

2
9.81

( 6,6.5,3)

Vỏỷy J a =2,452 [N.m.s 2 ].
1.1.2. Mọmen caớn chuyóứn õọỹn g qui dỏựn vóử truỷc ly hồỹp M a :
M a = [G a + KFv 2 ]

rbx
[N.m]
i h .i 0 . tl

Theo [1] (4.2)

Trong õoù:
G a : Troỹn g lổồỹn g toaỡn bọỹ cuớa xe, [N].
K: hóỷ sọỳ caớn khờ õọỹn g, [N.s 2 /m 4 ].
F: dióỷn tờch caớn chờnh dióỷn cuớa xe, [m 2 ].
tl : hióỷu suỏỳt truyóửn lổỷc , tl = 0,89

Theo [2]

: hóỷ sọỳ caớn tọứn g cọỹn g cuớa õổồỡn g. Ta xeùt khi xe bừt õỏửu

chyóứn õọỹn g trón õổồỡn g nũm ngang ( v 0 , = 0 ), hóỷ sọỳ caớn tọứn g cọỹn g
cuớa mỷt õổồỡn g chờnh bũn g hóỷ sọỳ caớn ln. Theo [2], choỹn = 0,02.
Thay sọỳ ta coù:
M a = (12000.9,81.0,02)

0,5
=37,813 [N.m]
5,3.6,6.0,89

Vỏỷy M a =37,813 [N.m].
1.1.3. Tờnh cọng trổồỹt L:
Theo phỏn tờch ồớ trón thi cọng trổồỹt cuớa ly hồỹp L õổồỹc xaùc õởnh
theo hai thaỡn h phỏửn :
L 1 : cọng trổồỹt ồớ giai õoaỷn õỏửu , trong khoaớn g thồỡi gian laỡ
t 1 . Cọng naỡy seợ tióu taùn cho sổỷ trổồỹt vaỡ nung noùn g ly hồỹp .
m a
t1
L1 = Ma 2
[J]

Theo [1]
L 2 : cọng trổồỹt ồớ giai õoaỷn thổù hai, trong khoaớn g thồỡi gian
laỡ t 2 . Cọng naỡy duỡn g õóứ tng tọỳc vaỡ thừn g sổùc caớn cuớa xe.


L2 =

1
2
J a ( m a ) 2 + M a ( m a ) t 2 [J]
2
3

Theo

[1]
Vỏỷy , cọng trổồỹt toaỡn bọỹ cuớa ly hồỹp seợ laỡ:
L = L1 + L2

t 2 1
M a ( m a ) 1 + t 2 + J a ( m a ) 2
2 3 2

=

Theo [1] (4.3)
Thồỡi gian t 1 , t 2 õổồỹc xaùc õởnh nhổ sau:
Theo hỗnh veợ 4.1 ta coù :

Tag =
Tag =
Tag =

Ma
t1

(4.4)

M e max .K M a
ta
M e max .K
t1 + t 2

t1 + t 2 = t 0

(4.5)

(4.6)
(4.7)

Vồùi t 0 =1.6-2.5 theo [1]
Ta choỹn t 0 =1,65 [s]
Ta coù :

M ms ( 2 ) = M a + M j = M a + J a .


M a .t
d
= M a + Ja.
t1
dt

d
dt

M a.t M a
.dt
d =

J a .t1 J a
m



t1 + t 2

d =
t1

a



t +t

1 2
M a .t
Ma
dt
dt
J a .t1
Ja

t1

M a t 02 t12 M a

( t 0 t1 )
e m =
J a .t1 2 2 J a

Vỗ m = 0
M a t 02 t12 M a

e =
( t 0 t1 )
J a .t1 2 2 J a


M a .t12 2.( M a .t 0 + e .J a ).t1 + M a .t 02 = 0
e =

2. .n 2.3,14.1500
=
= 157,08 [rad/s]
60
60

Thay sọỳ vaỡo ta õổồỹc :

37,813.t12 2.( 37,813.1,65 + 157,08.2,452.t1 ) + 37,813.1,65 2 = 0
Giaới phổồng trỗnh ta õổồỹc :
t1 = 0,116[ s ]

t 2 = t 0 -t 1 = 1,65 - 0,116 =1, 534 [s]
Thay sọỳ ta coù:

0,116 2
1
L = 37,813.(157,08 0).
+ .1,534 + .2,452.(157,08 0) 2 = 36669,7 [J]
3
2
2
Vỏỷy cọng trổồỹt toaỡn bọỹ laỡ: L = 36669,7 [J]


1.2. TÊNH CÄNG TRỈÅÜT RIÃNG l O :

Cäng trỉåüt nọi chung khäng cho ta xẹt âoạn vãư âiãưu kiãûn lm
viãûc ca ly håüp . Mún xẹt âiãưu kiãûn lm viãûc nàûn g nhc ca ly håüp ,
ta cáưn phi tênh cäng trỉåüt riãng. Cäng trỉåüt riãng l cäng trỉåüt trãn
1 âån vë diãûn têch bãư màût cạc táúm masạt , âàûc trỉng cho sỉû hao mn
táúm masạt .

lo =

L
[ J / m 2 ] (theo TT-TK ätä trang 53) (4.4)
Fms . p

Trong âọ:
l 0 cäng trỉåüt riãng, [J/m 2 ].

:

L: cäng trỉåüt chung, [J]
F ms - diãûn têch bãư màût masạt , theo tênh toạn pháưn trỉåïc ta
cọ Fms = 80424,8.10 −6 [m 2 ].
p- säú lỉåün g âäi bãư màût masạt , p=2
Váûy thay säú vo ta cọ:

lo =
[kJ/m 2 ].

36669,7
= 455950,5 [J/m 2 ]
86255,6.10 −6.2

=455,95

Theo[1]. Âäúi våïi ätä váûn ti ti trn g trãn 50kN, cäng trỉåüt

riãng âỉåüc xạc âënh trong khon g l o =400÷600[kJ/m 2 ]. Nhỉ váûy kãút
qu tênh toạn ca ta l håüp l.

1.3. TÊNH NHIÃÛT CA ÂÉA ẸP
Sỉû hao mn cạc âéa masạt ca ätä mạy kẹo chëu n h hỉåín g
låïn båíi sỉû nung nọn g cạc chi tiãút . Vç cạc âéa masạt cọ âäü âáùn nhiãût
ráút kẹm cho nãn cọ thãø coi táút c nhiãût phạt sinh khi ly håüp s truưn
cho cạc chi tiãút tiãúp xục trỉûc tiãúp våïi cạc âéa masạt củ thãø l cạc âéa
ẹp . Thåìi gian trỉåüt thỉåìn g khäng låïn cho nãn sỉû thoạt nhiãût ra mäi

trổồỡn g trong thồỡi gian ỏỳy cuợn g khọng õaùn g kóứ. Bồới thóỳ caùc chi tióỳt
tióỳp thu nhióỷt trong thồỡi gian ly hồỹp bở trổồỹt phaới coù khọỳi lổồỹn g lồùn
õóứ õaớm baớo tióỳp thu õổồỹc lổồỹn g nhióỷt phaùt sinh khi ly hồỹp bở trổồỹt
maỡ nhióỷt õọỹ cuớa chi tióỳt ỏỳy seợ khọng tng lón nhióửu õóứù khọng laỡm aớn h
hổồớn g nhióửu õóỳn sổỷ laỡm vióỷc cuớa õộa masaùt (cuỷ thóứ khọng laỡm aớn h
hổồớn g õóỳn hóỷ sọỳ masaùt à vaỡ khọng gỏy nón sổỷ chaùy cuỷc bọỹ caùc tỏỳm
masaùt ).
Do baùn h õaỡ coù kờch thổồùc lồùn nón khaớ nng taới nhióỷt tọỳt nón
khọng cỏửn tờnh maỡ ta chố tờnh cho õộa eùp . Vỗ trón õộa eùp coỡn bọỳ trờ
caùc loỡ xo eùp , nóỳu nhióỷt õọỹ õộa eùp tng lón quaù mổùc cho pheùp thỗ seợ
laỡm thay õọứi õọỹ cổùn g cuớa loỡ xo eùp .
Cọng trổồỹt lồùn nhỏỳt sinh ra khi xe khồới haỡn h, cho nón ta tờnh
toaùn ly hồỹp hồỹp theo õióửu kióỷn cuớa xe luùc khồới haỡn h õóứ õaớm baớo sổỷ
laỡm vióỷc ọứn õởnh cuớa ly hồỹp .
Nhióỷt õọỹ tng lón cuớa õộa eùp khi tióỳp xuùc trổỷc tióỳp vồùi õộa
masaùt trong thồỡi gian ly hồỹp bở trổồỹt õổồỹc xaùc õởnh theo cọng thổùc :
T =

L
[ o C] (theo [1] trang 55)
c.m d

Trong õoù:
T: nhióỷt õọỹ tng lón cuớa õộa eùp , [ 0 C].
: hóỷ sọỳ xaùc õởnh phỏửn cọng trổồỹt duỡn g õóứ nung noùn g õộa
eùp .
= 0,5 õọỳi vồùi õộa eùp cuớa ly hồỹp 1 õộa.


c 500(J/kg.õọỹ) : nhióỷt dung rióng cuớa õộa eùp (theùp )

Theo[1]
m õ : khọỳi lổồỹn g cuớa õộa eùp , [kg].

Kg
= 7800 2
m

Theo cọng thổùc trón thỗ cọng trổồỹt chung cuớa ly hồỹp caỡn g
lồùn thỗ nhióỷt õọỹ sinh ra trón õộa eùp caỡn g lồùn . Do õoù, ta cỏửn kióứm tra
chóỳ õọỹ nhióỷt cuớa õộa eùp khi cọng trổồỹt lồùn nhỏỳt (ổùn g vồùi luùc xe khồới
õọỹn g taỷi chọứ) . Khi õoù nhióỷt õọỹ tng lón cuớa õộa eùp T 10 o C . Suy ra:

d

.L
10.C. .( R22 R12 ).

Thay caùc giaù trở vaỡo ta õổồỹc :

d
Ta choỹn d = 0.02[ m]

0,5.36669,7
= 0.00585[ m]
10.500.3,14. 0,2 2 0,12 2 .7800

(

)