بررسی ارتعاشات میل لنگ، پایان نامه مهندسي مکانیک | شبیه سازی، برنامه نویسی، پایان نامه

پایان نامه بررسی ارتعاشات میل لنگ، مهندسی مکانیک

عنوان:  پایان نامه بررسی ارتعاشات میل لنگ، مهندسی مکانیک

رشته:  پروژه پایانی دوره کارشناسی‌،مهندسی مکانیک گرایش حرارت و سیالات

فرمت فایل: WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحه: ۸۲

چکیده:
در بررسی ارتعاشات میل لنگ جهت ایجاد تعادل دینامیکی و استاتیکی در میل لنگ با شکل پیچیده نیروها و گشتاورهای متغیر وارده شده بر میل لنگ مواجه می شویم که این نیروها باعث می شوند که ما نتوانیم مقاومت میل لنگ را به طور دقیق محاسبه کنیم. با این وجود روشهای تقریبی وجود دارند که به ما اجازه می دهند تا تنش های قراردادی و فاکتورهای اطمینان را برای تک تک اجزای میل لنگ بدست آوریم. در بررسی ارتعاش میل لنگ از یک مدل بیست جرمی استفاده می شود که در این مدل میل لنگ به طول و قطر معادل در نظر گرفته می شود. که بیست ممان اینرسی در نقاط مختلف طول آن قرار دارد. که محل قرار گرفتن هر ممان اینرسی در وسط طول معادل همان قسمت می باشد. که برای این مدل بیست جرمی ممان اینرسی و سختی پیچشی را پیدا کرده و فرکانس های طبیعی در بیست مد ارتعاشی را بدست می آوریم و در نهایت با استفاده از نرم افزار متلب نمودارهای رفتاری گشتاور T و زاویه پیچش θ را بر اساس بیست مد ارتعاشی بدست می آوریم.

فهرست مطالب
عنوان
مقدمه
فصل اول: سینماتیک و دینامیک لنگ
۱-۱- سینماتیک
۱-۲- مکانیزم چهار میله ای
۱-۳- مکانیزم لنگ- لغزنده
۱-۴ تجزیه و تحلیل به وسیله روابط مثلثاتی
۱-۵ دینامیک مکانیزم لنگ
فصل دوم: تنش های میل لنگ
۲-۱- تنش های میل لنگ
۲-۲- تحلیل تنش تجربی
۲- ۳- همپوشانی میل لنگ
۲-۴- تحلیل تنش میل لنگ
فصل سوم: طراحی یاتاقانهای اصلی
۳-۱- طراحی یاتاقانهای اصلی
۳-۳- طراحی یاتاقانهای متحرک
۳-۳-۱-گشتاورهای اعمال شده روی هر لنگ
۳-۳-۲- ماکزیمم ومینیمم تنش های مماسی
۳-۴- طراحی بالهای میل لنگ
فصل چهارم: ارتعاشات پیچشی میل لنگ
۴-۱- ارتعاشات پیچشی میل لنگ
۴-۱-۱- تعریف:
۴-۱-۲- انتقال محور ها
۴-۱-۳- ممان اینرسی
۴-۲- محاسبه اینرسی یاتاقان ثابت
۴-۳- محاسبه ممان اینرسی یاتاقان متحرک
۴-۴- محاسبه ممان اینرسی بازوی کوتاه
فصل پنجم: شفت معادل
۵-۱- شفت معادل
۵-۲- محاسبه شفت معادل یاتاقان ثابت
۵-۳- محاسبه شفت معادل یاتاقان متحرک
۵-۴- محاسبه شفت معادل بازوی کوتاه
۵-۵- محاسبه شفت معادل بازوی بلند
۵-۷- محاسبه طول معادل قسمت انتهایی میل لنگ
۵-۸- قانون پاندول پیچشی
فصل ششم: مدل بیست جرمی
۶-۱- مدل بیست جرمی
۶-۲- مدل شش جرمی
۶-۳- محاسبه فرکانس های ارتعاشات طبیعی در مدل بیست جرمی
۶-۴- برنامه کامپیوتری متلب برای مدل ۲۰ جرمی
فصل هفتم: روش تعیین عمر میل لنگ
۷-۱- روش تعیین عمر میل لنگ:
نتیجه گیری:
منابع :
فهرست اشکال
عنوان
شکل ۱-۱: مکانیزم چهار میله ای
شکل ۱-۲: مکانیزیم لنگ
شکل ۱-۳: تجزیه و تحلیل مثلثاتی
شکل ۱- ۴: دینامیک مکانیزیم لنگ
شکل ۱– ۵: نیروهای اینرسی
شکل ۲-۱: تحلیل تجربی
شکل۲-۲: همپوشانی میل لنگ
شکل ۲-۳: دیاگرام های طراحی میل لنگ
شکل۳-۱: روش جمع شدن گشتاورها در یاتاقان های اصلی
شکل ۳-۲: گشتاور پیچشی ماکزیمم و مینیمم در یاتاقان های اصلی
شکل ۳-۳: منحنی حداکثر نیروهای پیچشی وارد بر هر لنگ
شکل ۳-۴: منحنی طراحی بالهای میل لنگ
شکل ۴-۱: تنش های پیچشی ایجاد شده
شکل ۴-۲: گشتاور ماند یک سطح
شکل ۴-۳: انتقال محورها
شکل ۴-۴: ممان اینرسی جسم دوار
شکل ۴-۵: استوانه دوار حول محور خود
شکل ۴-۶: ممان اینرسی یاتاقان ثابت
شکل ۴-۷: ممان اینرسی یاتاقان متحرک
شکل ۴-۸: ممان اینرسی بازوی کوتاه
شکل ۴-۹: حرکت میل لنگ در یک لحظه
شکل ۵-۱: تغییر مکان بازو تحت خمش
شکل ۵-۲: اقسام میل لنگ
شکل ۶-۱: مدل بیست جرمی
شکل ۶-۲: منحنی نرمال الاستیک
شکل ۶-۳: میزان گشتاور در مد اول ارتعاشی مدل بیست جرمی
شکل ۶-۴: زاویه پیچش در مد اول ارتعاشی مدل بیست جرمی
شکل ۶-۵: میزان گشتاورو پیچش در مد اول ارتعاشی مدل بیست جرمی
شکل ۶-۶: میزان گشتاور در مددوم ارتعاشی مدل بیست جرمی
شکل ۶-۷: زاویه پیچش در مددوم ارتعاشی مدل بیست جرمی
شکل ۶-۸: میزان گشتاور و پیچش در مد دوم ارتعاشی مدل بیست جرمی
شکل ۶-۹: زاویه پیچش در مدسوم ارتعاشی مدل بیست جرمی
شکل ۶-۱۰: میزان گشتاور در مد سوم ارتعاشی مدل بیست جرمی
شکل ۶-۱۱: میزان گشتاور و پیچش در مد سوم ارتعاشی مدل بیست جرمی
شکل ۷-۱: میل لنگ تک سیلندر

مقدمه

میل لنگ یا محور موتور عبارت است از قسمت اصلی و مهم موتور که به کمک شاتون حرکت رفت و برگشت یا خطی پیستون را به حرکت دورانی و مداوم تبدیل می کند. فشاری که روی پیستون وارد می شود به کوپل موتور تبدیل شده و قسمت اعظم این کوپل به چرخها منتقل می شود همچنین یک قسمت از این کوپل صرف به حرکت درآوردن قطعات خود موتور و دستگاههای وابسته به آن می شود که این قطعات عبارتند از : میل بادامک ، محور دلکو، پمپ روغن و آب ، دینام ، پروانه ، کولر ، و غیره. . .
میل لنگ یک موتور معمولا از قسمتهای زیر تشکیل شده است که این اجزا عبارتند از:
– ساختمان میل لنگ
اغلب میل لنگ‌ها از جنس فولاد با کربن متوسط یا آلیاژ فولاد در ترکیب با فلزات کروم و نیکل و به روش آهنگری ساخته می‌شود. البته در تعداد معدودی از موتورهای چند سیلندره که با دورهای بالا کار می‌کند میل لنگ را با استفاده از روش ریخته گری می‌سازند که در مواد آن نسبتا مقادیر زیادی از کربن و مس را بکار می‌برند. اجزای میل لنگ از محورهای اصلی ، لنگ‌ها یا محورهای اصلی لنگ ، بازوهای لنگ ، و وزنه‌های تعادل تشکیل شده است.
– لنگ‌ها
لنگ‌ها قسمت‌هایی از میل لنگ می‌باشند که بر روی خط محور اصلی میل لنگ قرار نگرفته‌اند (مثل دستگیره چتر) و انتهای بزگ شاتون به آنها متصل می‌گردد. تعداد لنگ‌ها در موتورهای ردیفی برابر با تعداد سیلندرهای و در موتورهای V شکل نصف تعداد سیلندرها است.
– محورهای اصلی
محورهایی از میل لنگ می‌باشد که با خط محوری اصلی میل لنگ هم مرکز می‌باشند این محورها در محفظه میل لنگ درون یاتاقان‌های ثابت قرار گرفته و با اتکا به آنها می‌چرخند هر یاتاقان ثابت از دو نیمه یا تاقان تشکیل شده است. که نیمه بالایی آن که نیمه ثابت نامیده می‌شود. با بدنه موتور و در محفظه میل لنگ بصورت یکپارچه ریخته گری شده است و نیمه پایینی بوسیله دو عدد پیچ و مهره در نیمه بالایی متصل می‌گردد. غالبا تعداد محورهای اصلی میل لنگ در موتورهای مختلف (حتی با تعداد سیلندرهای برابر) فرق می‌کند.
– بازوهای لنگ
قسمت‌هایی از میل لنگ می‌باشند که محورهای اصلی میل لنگ را به لنگ‌ها وصل می‌کنند البته بازوهای لنگ با وزنه‌های تعادل (که در پی خواهد آمد) بصورت یکپارچه هستند.

این پایان نامه با آیین نامه نحوه نگارش و تدوین پایان نامه تهیه شده و آماده ارائه میباشد.