Výpočtový model řetězového pohonu jako modul virtuálního motoru
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Tato práce představuje způsoby vytváření výpočtových modelů k analýze řetězového pohonu vačkových hřídelí u spalovacích motorů. Jsou porovnávány způsoby modelování rozvodového mechanismu, je zde také uveden nový způsob modelování napínací a vodící lišty pomocí modální redukce pružného tělesa v Multibody systému. Práce obsahuje popis jednotlivých částí řetězového převodu a matematickou formulaci pohybových diferenciálních rovnic. Uvedeny jsou také algoritmy popisující vzájemnou interakci těles v kontaktu. Jsou zde popsány výpočty pro zjištění jednotlivých parametrů potřebných pro sestavení modelu řetězového pohonu. Určení tahové charakteristiky řetězu je provedeno FEM programem. Model řetězu je analyzován ve více variantách uspořádání. Jsou zde popsány FEM výpočty tuhostí kontaktů mezi řetězem a řetězovými koly, mezi řetězem a vodícími lištami. Je zde zpracována analýza vlastních frekvencí částí rozvodového mechanismu v závislosti na jejich zatížení. Výpočtový model je vytvořen v programu MSC ADAMS. Výpočet je zpracován pro ustálené otáčky klikového hřídele, 3000, 4500, 6000 1/min a pro plynulý rozběh z klidu až do otáček 6000 1/min s konstantním zatížením vačkových hřídelí kroutícím momentem. Dále je zpracován výpočet s zatížením vačkových hřídelí kroutícím momentem vyvozeným tvarem vaček . Získané průběhy veličiny jsou zpracovány pomocí FFT, pro vyhodnocení jsou sestrojeny Campbellovy diagramy. Výsledky jsou porovnány s modálními analýzami jednotlivých částí řetězového převodu pro určení jejich vzájemného ovlivňování.
his work deals with the methods of creating computational models for the analysis of the chain drive of camshafts in combustion engines. Methods are compared of the simulation of the drive mechanism; a new method is also presented for the simulation of the tensioning and guide bar by means of a modal reduction of an elastic body in the Multibody system. The work describes individual parts of the chain gear and the mathematical formulation of differential equations of motion. Algorithms are also indicated describing the mutual interaction of bodies in contact. Computations are here described for the determination of individual parameters necessary for setting up a chain drive model. The tensile characteristics of the chain is determined by the FEM programme. The chain model is analyzed in several alternatives of arrangement. FEM calculations are described here of the rigidity of contacts between the chain and the chain wheels and between the chain and the guide bars. The computational model has been created in the MSC ADAMS programme. The computation is carried out for a stabilized speed of the crankshaft of 3,000, 4,500 and 6,000 rpm and for a continuous start from the idle state up to the speed of 6,000 rpm with a constant load of the crankshafts by the torsion moment. Computation is also carried out for loading the crankshafts with a torsion moment deduced from the cam shape. The courses of the quantity obtained are processed by means of FFT; Campbell diagrams have been constructed for their evaluation. The results have been compared with the modal analyses of the individual parts of the chain gear for the determination of their mutual interaction.
his work deals with the methods of creating computational models for the analysis of the chain drive of camshafts in combustion engines. Methods are compared of the simulation of the drive mechanism; a new method is also presented for the simulation of the tensioning and guide bar by means of a modal reduction of an elastic body in the Multibody system. The work describes individual parts of the chain gear and the mathematical formulation of differential equations of motion. Algorithms are also indicated describing the mutual interaction of bodies in contact. Computations are here described for the determination of individual parameters necessary for setting up a chain drive model. The tensile characteristics of the chain is determined by the FEM programme. The chain model is analyzed in several alternatives of arrangement. FEM calculations are described here of the rigidity of contacts between the chain and the chain wheels and between the chain and the guide bars. The computational model has been created in the MSC ADAMS programme. The computation is carried out for a stabilized speed of the crankshaft of 3,000, 4,500 and 6,000 rpm and for a continuous start from the idle state up to the speed of 6,000 rpm with a constant load of the crankshafts by the torsion moment. Computation is also carried out for loading the crankshafts with a torsion moment deduced from the cam shape. The courses of the quantity obtained are processed by means of FFT; Campbell diagrams have been constructed for their evaluation. The results have been compared with the modal analyses of the individual parts of the chain gear for the determination of their mutual interaction.
Description
Citation
VLASTNÍK, J. Výpočtový model řetězového pohonu jako modul virtuálního motoru [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2010.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Konstrukční a procesní inženýrství
Comittee
doc. Ing. Miroslav Havlíček, CSc. (předseda)
prof. Ing. Josef Štětina, Ph.D. (člen)
Ing. Radim Dundálek, Ph.D. (člen)
prof. Ing. František Bauer, CSc. (člen)
doc. Ing. Miroslav Škopán, CSc. (člen)
Date of acceptance
2010-09-14
Defence
Přínosem DP je vytvoření 3D výpočtového modelu na bázi multi-body systémů, umožňujícího modelovat řetězové pohony včetně pružných částí. Byly mj. porovnány modely s tuhými a pružnými vodicími lištami a získány nové poznatky o dynamice těchto systémů.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení