1,067 МН
Розрахункова сила:
k - коефіцієнт, що враховує масу поршневого пальця. k=0,68 ... 0,81
Дотичні напруги зрізу в перетинах між бобишками і голівкою шатуна:
Допустиме значення напруг:
Перевірка на овалізаціі:
Найбільше збільшення горизонтального діаметра пальця при овалізаціі:
м
Величина овалізаціі не повинна перевищувати:
4.1.3 Розрахунок міцності поршневого кільця
Кільця притискаються до стінок циліндра силами власної пружності і тиску газів. Верхнє поршневе кільце працює в умовах високої температури і недостатньою мастила. У період згоряння питомий тиск між кільцем і втулкою циліндра, що викликається газовими силами, в 40 - 70 разів перевершує питомий тиск від сил власної пружності. У зоні цього кільця має місце найбільший знос циліндра. Підвищення зносостійкості досягається збільшенням радіальної товщини (ограничиваемой напруженнями в кільці), застосуванням для верхніх поршневих кілець порістогохромірованія, а також напиленням карбідохромомолібденового покриття.
Поршневі кільця виготовляють із сталі і чавуну спеціальних марок.
У циліндрі двигуна поршневе кільце знаходиться в стислому стані, а при надяганні його на поршень воно розлучається. У тому і іншому випадку в поршневому кільці діють напруги вигину.
Розрахунок кільця проводиться з рівномірним розподілом тиску по циліндру.
Задамося наступними параметрами:
- зазор в замку у вільному стані
- зазор в замку після установки
- радіальна товщина кільця
- висота кільця
Напруга в перетині протилежному замку
в робочому стані:
де, - деформація замку в робочому стані
Рис. 6 Розрахунок поршневого кільця.
- умовний модуль пружності
Напруга вигину кільця при надяганні
- деформація кільця
при надяганні
Питомий тиску кільця на стінку циліндра
Допустиме питомий тиску
У середньому приймають значення. Експериментальні дослідження кілець показують, що величина питомого тиску кільця на стінки циліндра не є однаковою по довжині кільця. Вона змінюється залежно від положення замка кільця і, особливо від ступеня зношеності кільця і ??робочої втулки циліндра.
4.1.4 Розрахунок колінчастого валу
Колінчастий вал з приєднаними до нього обертовими частинами являє собою систему, піддану крутильним та згинних коливань, викликаним періодично діючими силами і моментами. Крутильні і ізгібние коливання збільшують напруги в колінчастому валу.
Вимоги, що пред'являються до колінчастим валам:
- надійність роботи на всіх експлуатаційних режимах;
міцність, жорсткість, зносостійкість при мінімальній масі;
забезпечення необхідного ресурсу до капітального ремонту;
висока точність виготовлення, твердість і чистота обробки;
статична і динамічна врівноваженість.
Основні положення розрахунку:
розрахунком піддається колінвал, як розрізна балка, тобто розглядається окреме коліно, оперяються по площинам, які пройшли через середини сусідніх корінних шийок;
коліно абсолютно жорстке;
коліно симетричне;
коленвал розглядається за елементами, окремо корінна шийка, шатунная шийка, щока.
Колінчасті вали вітчизняних суднових двигунів виготовляють з сталей 45, 45Х, 40ХФА, 42ХМФА, 18Х2Н4ВА та ін. Поверхні шийок сталевих валів з метою підвищення їх твердості і зносостійкості піддаються азотуванню на глибину 0,5-0,8 мм. Для виготовлення колінчастих валів суднових двигунів досить широко використовуються литі вали з високоміцного чавуну з кулястим графітом. Перевагою чавунних валів є їх менша вартість і можливість зниження припусків на механічну обробку. Поверхні шийок чавунних валів обробляються струмами високої частоти.
Приймаються матеріал: чавун ВЧ45-0.
Порядок роботи циліндрів 1-5-3-6-2-4
. ВМТ, навантажувальної силою є сила P z;
. положення при Т=Т max;
. набегающий момент на коліно максимальний;
. положення, при якому сила S по шатуну максимальна.
Рис. 7 Розрахункова схема колінчастого валу
R=0,225 м. Fп=0,1017м
dк=0,255 м d ш=0,225 м
l=0,2475 м а 1=0,165 м
h=0,645 м b=0,09 м
...
