Original title:
Výpočtový model řetězového pohonu jako modul virtuálního motoru
Translated title:
Chain Drive Computional Model as Virtual Engine Module
Authors:
Vlastník, Jan ; Štětina, Josef (referee) ; Dundálek, Radim (referee) ; Píštěk, Václav (advisor) Document type: Doctoral theses
Year:
2010
Language:
cze Publisher:
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství Abstract:
[cze][eng]
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.
Keywords:
FFT; MBS; MSC. ADAMS; multibody system; timing chain; dynamika; rozvodový mechanismus; řetěz
Institution: Brno University of Technology
(web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library. Original record: http://hdl.handle.net/11012/4387