THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG BỘ CHẾ HÒA KHÍ
LỜI NÓI ĐẦU
*
* *
Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trò quyết dịnh
trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước. Nhiệm vụ của công
nghệ chế tạo máy là chế tạo ra các sản phẩm cơ khí cho mọi lĩnh vực của
nghành kinh tế quốc dân, việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy đang là
mối quan tâm đặc biệt của Đảng và nhà nước ta.
Phát triển ngành công nghệ chế tạo máy phải được tiến hành đồng thời với
việc phát triển nguồn nhân lực và đầu tư các trang bị hiện đại. Việc phát triển
nguồn nhân lực là nhiệm vụ trọng tâm của các trường đại học.
Hiện nay trong các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi
hỏi kĩ sư cơ khí và cán bộ kĩ thuật cơ khí được đào tạo ra phải có kiến thức cơ
bản tương đối rộng, đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải
quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong sản xuất.
Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong chương trình
đào tạo kĩ sư và cán bộ kĩ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và các thiết bị
cơ khí phục vụ các ngành kinh tế như công nghiệp, nông nghiệp, giao thông
vận tải, điện lực vv
Sau một thời gian tìm hiểu và với sự chỉ bảo nhiệt tình của thầy giáo Trần
Xuân Việt đến nay Em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy
Trong quá trình thiết kế và tính toán tất nhiên sẽ có những sai sót do thiếu
thực tế và kinh nghiệm thiết kế, em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy cô
giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo máy và sự đóng góp ý kiến của các bạn
để lần thiết kế sau và trong thực tế sau này được hoàn thiện hơn .
Em xin chân thành cảm ơn.
1
THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG BỘ CHẾ HÒA KHÍ
CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU VỀ THIẾT BỊ VÀ SỰ HOẠT ĐỘNG CỦA
khi tay ga của xe ở vị trí bình thường.
2. Mixture screw: Vít điÒu khiển lượng nhiên liệu vào động cơ khi ta muốn tăng
tốc động cơ từ vận tốc rất thấp.
3. Chiều cao của phao xăng : giới hạn mức nhiên liệu tích trữ trong bộ chế hoà khí.
4. Chiều cao của kim xăng : điÒu khiển việc kim xăng bị nâng lên khỏi ống hút
xăng nhanh đến mức độ nào để cho phép nhiên liệu trào ra khỏi đường ống .
2
THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG BỘ CHẾ HÒA KHÍ
5. Kích cỡ của đường ống hút : kích thước sẽ quyết định khối lượng nhiên liệu bị
hút ra.
3
THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG BỘ CHẾ HÒA KHÍ
4
THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG BỘ CHẾ HÒA KHÍ
2. Hỗn hợp cháy và ảnh hưởng của hỗn hợp cháy đối với sự hoạt động của bộ
chế hoà khí :
Hỗn hợp các khí cháy , hơi hay các giọt nhiên liệu nhỏ với không khí gọi là hỗn
hợp cháy .Trong động cơ có bộ chế hoà khí , có thể dùng dầu xăng , ligơrin , rượu cồn
, dầu hoả ,các hỗn hợp rượu – dầu xăng vv… để làm nhiên liệu .
Người ta cũng đã dùng nhiên liệu nặng hơn và thử dùng cả dầu mỏ nguyên khai
nhưng đều không có kết quả tốt. Hiện nay nhiên liệu chủ yếu dùng trong các động cơ
có bộ chế hoà khí là dầu xăng . Dầu xăng được chế biến chủ yếu từ dầu mỏ và là một
hỗn hợp các hy-đrô-gen các-bua khác nhau chưng cất ở nhiệt độ khoảng chừng
200
0
C .
Số lượng lý thuyết không khí cần thiết để đốt cháy hoàn toàn 1 kg nhiên liệu theo
oee
Bg
om
Bg
Bm
Bg
o
g
lNg
G
lG
G
G
G
l
l
10.
.
3
===
trong đó :
l
g
- số lượng không khí thực tế trộn lẫn với 1kg nhiên liệu ,kg.
l
o
- số lượng không khí lý thuyết cần thiết để đốt cháy hoàn toàn 1 kg nhiên
liệu,kg.
G
phần nhất định của chúng .
Những giới hạn đó được đặc trưng bởi hệ số dư không khí α và gọi là những giới
hạn bốc cháy.
Thành phần của hỗn hợp mà ở thành phần đó hỗn hợp không còn bốc cháy nữa vì
trong hỗn hợp có dư nhiên liệu hay không khí thì người ta quy ước gọi một cách
tương ứng là giới hạn trên hay giới hạn dưới
Bảng 1 trình bày những giới hạn bốc cháy của một số hỗn hợp cháy.
Nhiên liệu
Giới hạn bốc cháy (α)
Trên Dưới
Dầu xăng
Benzen
Rượu cồn
Ete
0,5
0,4
0,4
0,4
1,3
1.25
1,7
1,25
Bảng 2: các giới hạn bốc cháy của hỗn hợp dầu xăng cháy ở các nhiệt độ khác nhau.
Nhiệt độ ban đầu [
0
C ]
Giới hạn bốc cháy(α)
Trên Dưới
nhưng nắp tiết chế nằm ở các vị trí khác nhau và ta thu được một loại đường cong
trình bày ở hình 1 , trên hình vẽ đặt hệ số dư
không khí α theo trục hoành và trục tung đặt
công suất hiệu quả của động cơ N
e
tính theo
phần trăm công suất tối đa và đặc suất tiêu thụ
nhiên liệu g
c
tính theo phần trăm trị số tối thiểu
của nó mà ta thu được lúc mở hoàn toàn nắp tiết
chế và lúc có cùng số lượng vòng không thay
đổi.
Những đường cong 1 tương ứng với công tác
của động cơ lúc mở hoàn toàn nắp tiết chế còn
các đường cong 2 và 3 tương ứng với công tác
của động cơ lúc nắp tiết chế nằm ở các vị trí
trung gian .Từ những đường cong này ta thấy
lúc tăng α công suất của động cơ lúc đầu tăng
lên và về sau thì giảm.Suất tiêu thụ nhiên liệu
bắt đầu giảm về sau lại tăng .Công suất tối đa
không trùng với suất tiêu thụ nhiên liệu tối
thiểu.
7
bày ở hình 2 bằng đường đứt
đoạn .
Cần chó ý : lúc có các số lượng vòng khác , các trị số α sẽ khác với các trị số trình
bày ở hình 2 nhưng đường đặc tính phụ tải không thay đổi tính chất .Vì thế chỉ cần
nghiên cứu đường đặc tính chuẩn .Trong đó nên chú ý các trị số α đều là các trị số
chuẩn . Các trị số tuyệt đối α ngay đối với cùng một chế độ công tác nh nhau của
động cơ cũng sẽ phụ thuộc vào nhiều nguyên nhân .
Từ các đường cong ở hình 2 có thể kết lụân rằng lúc động cơ chạy không, hỗn hợp
có α =0,55-0,65 là tốt nhất .Theo mức độ mở nắp tiết chế hỗn hợp cháy phải được
làm nghèo đi cho đến α =1,1-1,15 và lúc động cơ chuyễn sang công tác với mức độ
mở hoàn toàn nắp tiết chế thì nên làm giàu hỗn hợp đến trị số α=0,8- 0,9 để có được
công suất tối đa của động cơ.
Lúc động cơ chạy không hay lúc có các phụ tải nhỏ , nghĩa là lúc nắp tiết chế đóng
lại nhiều , muốn cho động cơ làm việc được tiết kiệm , cần làm cho hỗn hợp hơi giàu ,
vì trong những điều kiện đó, sù phun tan thành bụi và sự bay hơi của nhiên liệu trong
bộ chế hoà khí không được tốt vì không khí trong ống khuếch tán chuyển động với
tốc độ chậm.
8
α
a
b
THIT K QUY TRèNH CễNG NGH GIA CễNG B CH HềA KH
np tit ch.
Lỳc khi ng ng c ngui quỏ
trỡnh to ra hn hp chỏy xy ra khụng
bỡnh thng. Vỡ khụng c gia nhit
trong h thng np nờn nhiờn liu i
vo xilanh ch bay hi mt phn , v
ch cỏc hi nh nht ca nhiờn liu mi
bay hi. Cỏc iu kin trong xilanh
cng bt li cho sự bay hi ca nhiờn
liu ( cỏc thnh ngui ) .Do ú trc
lỳc chỏy nhiờn liu bay hi rt ít.
9
6
4
2
giây
0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2
Hình 3
Thời gian lấy đà của
động cơ phụ thuộc vào
thành phần của hỗn
hợp cháy.
10
8
6
4
2
ng c gim lỳc lm giu hn hp ,
ngha l lỳc khi ng ng c hn hp
phi rt giu cú th bc chỏy v chỏy
chc chn nh cú cỏc ht nh nht ca
nhiờn liu .
Cn phi chỳ ý rng : lỳc ú s lóng phớ
mt khớ chỏy , hn na mt phn nhiờn
liu khụng tham gia vo s chỏy s thõm
nhp vo du v lm ng c chúng mũn
.
Nu ta quy c chia cụng tỏc ca ng
c ra lm cỏc ch cụng tỏc c trng
ca nú , thỡ cú th núi rừ hn hp no
thớch ng vi ch cụng tỏc ny hay
ch cụng tỏc khỏc ca ng c.
Nh vy lỳc khi ng , hn hp phi
rt giu , lỳc chy khụng hn hp phi giu ( =0,55-0,65) ,lỳc lm vic vi cỏc ph
ti trung bỡnh ( trờn 50%) thỡ hn hp hi nghốo (=1,1-1,15) ; lỳc m hon ton np
tit ch , hn hp phi hi giu (=0,8-0,9 ) ; lỳc m t ngt np tit ch thỡ phi
lm giu hn hp chỏy trong thi gian ngn.
3. B ch ho khớ v cụng tỏc ca nú:
Hỡnh 5 trỡnh by s b ch ho khớ n gin nht cựng vi h thng np ca ng
c.
10
THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG BỘ CHẾ HÒA KHÍ
Bộ chế hoà khí gồm có bầu phao 1 , ống phun nhiên liệu 3 , lỗ tia 2 , lỗ khuếch tán 4,
rãnh không khí chính 5 và nắp tiết chế 6.
Dùng bích để bắt chặt bộ chế hoà khí vào ống nạp 7 của động cơ . Nhiên liệu từ bầu
chứa theo ống dẫn qua bộ phận hãm của bộ chế hoà khí vào bầu phao 1 .Phao nổi và
ra khỏi ống phun 3 . Lỗ tia là yếu tố chính của hệ thống nhiên liệu của bộ chế hoà
khí , nó quyết định lượng tiêu thụ nhiên liệu lúc có độ chân không đã cho trong lỗ
khuếch tán.
Có thể đặt lỗ tia tại bất kì chỗ nào của rãnh nhiên liệu . Trong các cấu tạo cũ , lỗ tia
thường đặt tại chỗ nhiên liệu đi ra khỏi ống phun .Trong các cấu tạo sau này , hay đặt
dưới ống phun và có khi đặt ở đoạn từ bầu phao đi vào rãnh.
Các lỗ tia đặt như thế thì tiện cho việc phục vụ . Các lỗ tia đặt thấp hơn mức nhiên
liệu trong bầu phao thì gọi là lỗ tia chìm , đặt cao hơn thì gọi là lỗ tia không chìm .
Lóc ra khỏi ống phun tia nhiên liệu đi vào dòng không khí mà dòng không khí có tốc
độ lớn hơn , và dưới tác dụng của tốc độ khác nhau ( tốc độ không khí gấp chừng 25
lần tốc độ nhiên liệu ) , tia nhiên liệu bị đập tan , do đó bề mặt tiếp xúc của không khí
với nhiên liệu tăng lên nhiều lần .
Dưới tác dụng nhiệt của không khí và của chính nhiên liệu , nhiên liệu đã bị đập tan ,
bay hơi và trộn lẫn với không khí tạo ra hỗn hợp cháy ( đôi khi hỗn hợp được gia
nhiệt thêm) . Các hạt nhiên liệu chưa bay hơi sẽ bám lên thành bộ chế hoà khí và ống
nạp tạo thành màng mỏng , làm cho hỗn hợp không phân phối đều cho các xilanh.
Muốn làm bay hơi nhiên liệu đó , thường phải dùng nhiệt của các khí thải hay của
nước để gia nhiệt ống nạp . Sự gia nhiệt đó có thể là nhất định hay được điều chỉnh
.Nắp tiết chế 6 sẽ điều chỉnh số lượng hỗn hợp cháy tạo ra trong bộ chế hoà khí và đi
vào xilanh của động cơ. Lúc đóng nắp tiết chế thì tăng thêm trở lực trên đường
12
THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG BỘ CHẾ HÒA KHÍ
chuyển động của hỗn hợp và do đó giảm độ chân không trong ống khuếch tán , nhờ
đó mà làm lượng nhiên liệu và không khí đi vào rãnh không khí của bộ chế hoà khí
giảm xuống.
Lúc áp suất của môi trường xung quanh không thay đổi , vị trí nắp tiết chế và số
lượng vòng quay của động cơ không thay đổi , thì số lượng hỗn hợp cháy và thành
phần của nó cũng không thay đổi . Lúc làm bẩn bộ phận lọc không khí đặt trên động
cơ và nếu vị trí nắp tiết chế và số lượng vòng quay của động cơ không thay đổi thì số
1,Kiến thức cơ sở về SolidWork
1.1.Bắt đầu với SolidWork (mở một bản vẽ mới)
13
THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG BỘ CHẾ HÒA KHÍ
Để bắt đầu với một bản thiết kế, có thể mở một bản vẽ mới bằng cách
nhấn tổ hợp phím Ctrl+N hay vào thanh công cụ File\New hoặc từ thanh
công cụ chọn biểu t−ợng . Khi đó menu New SolidWorks Document sẽ hiện ra :
Part: để thiết kế các bản vẽ chi tiết dạng 3D, các file này có phần mở rộng
*.sldprt.
Assembly: Sau khi đã có các bản vẽ chi tiết, có thể chon Assembly để lắp
ghép các chi tiết thành cụm chi tiết hay thành một cơ cấu hay máy hoàn chỉnh
các file này có phần mở rộng *.sldasm.
Drawing: Khi đã có bản vẽ chi tiết hoặc bản vẽ lắp thi ta chọn Drawing để
biểu diễn các hình chiếu, mặt cắt từ các bản vẽ chi tiết hay bản vẽ lắp đã có ở
trên các file này có phần mở rộng *.slddrw.
Sau đây là các màn hình khi chọn:
* Chọn Part: để thiết kế các chi tiết dạng 3D tr−ớc hết phải có các mặt
phẳng vẽ phác thảo, thông th−ờng SW th−ờng mặc đinh mặt Front làm mặt vẽ
phác thảo, tuỳ vào kết cấu của các chi tiết thiết kế mà ta tạo ra các mặt phác thảo
khác nhau.
* Chọn Assembly: Khi đó đã phải có các bản vẽ chi tiết của các chi tiết cần lắp.
B1: Mở một Assembly. Bằng cách nhấp vào biểu t−ợng Assembly
B2: Đồng thời mở các bản Part.
B3: Trên thanh công cụ Window chọn Window / (Tile Horizontally hoặc Tile
Vertically).
14
THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG BỘ CHẾ HÒA KHÍ
B4: Dùng chuột trái gắp (trực tiếp vào các chi tiết) từ bản vẽ chi tiết sang bản vẽ
Lệnh: Line
Để vẽ một đoạn thẳng. Để sử dụng lệnh này có thể kích vào biểu t−ợng trên thanh
công cụ Sketch Tools hoặc từ menu Tools\Sketch Entities\Line để thuận tiện
kích chuột phải một menu hiện ra, sau đó chọn Line.
17
THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG BỘ CHẾ HÒA KHÍ
2.2. Vẽ hình chữ nhật
Lệnh: Rectangen
Để vẽ một hình chữ nhật hay hình vuông. Để thực hiện lệnh này ta
cũng có thể kích Để sử dụng lệnh này có thể kích vào biểu t−ợng
trên thanh công cụ Sketch Tools hoặc từ menu Tools\ SketchEntities\
Rectangen.
2.3. Vẽ hình chữ nhật có cạnh ở ph−ơng bất kỳ
Lệnh: Parallelogram
Để vẽ hình chữ nhật, hình vuông có các cạnh nghiêng với mộtgóc bất kỳ. Để thao
tác với lệnh này ta vao menu Tools\ SketchEntities\ Parallelogram
2.4. Vẽ đa giác đều
Lệnh: Polygon
Để vẽ các đa giác đều. Để thao tác với lệnh
này ta vao menu Tools\ SketchEntities\ Polygon
2.5. Vẽ đ−ờng tròn
Lệnh: Circle
Dùng để vẽ đ−ờng tròn. Để sử dụng lệnh này có thể kích vào biểu tợng trên thanh
công cụ Sketch Tools hoặc từ menu Tools\ SketchEntities\ Circle. Để hiệu
chỉnh ta cũng làm t−ơng tự với các lệnh trên.
2.6. Vẽ cung tròn đi qua 3 điểm
Lệnh: 3Point Arc
Dùng để vẽ một phần cung tròn. Để sử dụng lệnh này có thể kích vào
biểu t−ợng trên thanh công cụ Sketch Tools hoặc từ menu Tools\Sketch
Dùng để vẽ đ−ờng cong trơn đi qua các điểm cho tr−ớc. Để sử dụng lệnh này có
thể kích vào biểu t−ợng trên thanh công cụ Sketch Tools hoặc từ menu
Tools\Sketch Entities\ Spline.
2.13. Nhập một đối t−ợng 2 D từ Autocad sang Solidwork
19
THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG BỘ CHẾ HÒA KHÍ
Khi một biên dạng phức tạp để thuận tiện cho việc thiết kế ta có thể liên kết dữ
liệu biên dạng từ phần mềm Autocad. Để nhập một bản vẽ phác thảo
phức tạp từ Cad sang ta làm theo các b−ớc sau:
20
THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG BỘ CHẾ HÒA KHÍ
3
,
Các lệnh chỉnh sửa vẽ nhanh các đối t−ợng 2D
Ch−ơng này trình bày các lệnh vẽ nhanh, chỉnh sửa các đối t−ợng 2D.
3.1. Lấy đối xứng
Lệnh: Mirror
Để vẽ các chi tiết có tính đối xứng. Để sử dụng lệnh này có thể kích vào biểu
t−ợng trên thanh công cụ Ketch Tools hoặc từ menu Tools\Sketch Tools\Mirror
3.2. Vê tròn
lệnh: Fillet
Lệnh có tác dụng vê tròn các đối t−ợng đ−ợc nối liên tiếp với nhau(các đối
t−ợng có thể là các đoạn thẳng, cung tròn hay các đa giác hay các đ−ờng
Spline). Để sử dụng lệnh này ta có thể kích vào biểu t−ợng trên thanh
công cô Sketch Tool hay từ menu Tools\Sketch Tools\Fillet. Sau khi chọn
lệnh này một menu hiện ra d−ới đây. Bạn chọn bán kính cần vê tròn sau đó chọn
Apply để chấp nhận.
3.9. Kéo dài đoạn thẳng
Lệnh: Extend
22
THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG BỘ CHẾ HÒA KHÍ
Dùng để kéo dài đoạn thẳng theo ph−ơng của nó cho tới khi gặp đoạn chắn
(đoạn chắn có thể là đ−ờng cong, thẳng, tròn, Spline). Để sử lệnh này ta từ
menu lệnh Tools\SketchTools\ Extend.
3.10. Lệnh tạo kích th−ớc (Dimension)
Lệnh này ngoài việc ghi kích th−ớc nh− trong Autocad nó còn dùng để đặt kích
th−ớc, cũng nh− chỉnh sửa kích th−ơc các chi tiết. Lệnh này giúp cho nó có khả
năng vẽ nhanh.
4,Tạo các đối t−ợng 3D từ đối t−ợng 2D
Hầu hết các đối t−ợng 3D đều đ−ợc vẽ từ đối t−ợng 2D. Điều kiện cần để các đối
t−ợng 2D có thể phát triển thành đối t−ợng 3D th−ờng là những đ−ờng cong đ−ợc vẽ
trong 2D phải kín hoặc là đ−ờng một nét. Các đối t−ợng này th−ờng chỉ sử dụng đ−ợc
để tạo các mô hình 3D khi ta đóng công cụ Sketch lại.
4.1.Tạo đối t−ợng 3D bằng cách kéo theo ph−ơng vuông góc với mặt chứa
biên dạng.
Lệnh: Extruded Boss
Dùng để vẽ một khối 3D từ biên dạng là một bản phác thảo 2D bằng cánh
kéo biên dạng 2D theo ph−ơng vuông góc với biên dạng. Để sử dụng lệnh này ta
phải có một biên dạng 2D khi đó trên thanh công cụ Features lênh nút lệnh
Extruded Boss/Base sẽ đ−ợc hiện sáng khi kích hoạt lệnh này thì menu Base –
Extude. Tại Direction1 ta có các lựa chọn sau:
+ Mid plane: Sẽ cho phép đối t−ợng đ−ợc kéo sang hai phía đối xứng qua mặt
phảng chứa biên dạng th−ờng mặt phẳng này theo mặc định là mặt Front.
+ Blind: Đối t−ợng đ−ợc kéo về một phía của mặt phẳng chứa biên dạng. H−ớng
kéo đối t−ợng đ−ợc chọn bởi ng−ời vẽ.
4.2. Tạo đối t−ợng 3D bằng cách quay đối t−ợng 2D quanh một trục