ві кільця працюють в умовах високих температур і значних змінних навантажень.
В якості матеріалу для кілець використовують сірий чавун.
Матеріал кільця - сірий чавун, Е = 1 в€™ 10 5 МПа - модуль пружності матеріалу кільця. p> Середній тиск кільця на стінку циліндра:
, (145)
де А про = 3,3 в€™ t = 3,3 в€™ 4 = 13,2 мм - різниця мужду величинами зазорів замку кільця у вільному робочому стані.
Мпа.
При зниженні частоти обертання двигуна і збільшенні діаметру циліндра величина р СР повинна мати значення ближче до нижньої межі. Для визначення хорошою підробітки кільця і надійного ущільнення тиску р кільця на стінку циліндра в різних точках кола повинно змінюватися за епюрі. Тиск кільця на стінку циліндра в різних точках кола:
, (146)
де - для різних кутів взято з таблиці.
Результати підрахунку р заносимо в таблицю 11
Таблиця 11 - Тиск кільця на стінку циліндра.
, град
0
30
60
90
120
150
180
В
1,05
1,05
1,14
0,9
0,45
0,67
2,85
р, МПа
0,152
0,152
0,165
0,13
0,065
0,097
0,413
За даними табл 11, будуємо епюру тисків кільця на стінку циліндра.
Значне підвищення тиску у замку сприяє рівномірному зносу кільця по окружності.
Напруження згину кільця в робочому стані:
(147)
МПа
Напруга вигину при надяганні кільця на поршень:
, (148)
МПа
де m = 1,57 - коефіцієнт, що залежить від способу надягання кільця;
Монтажний зазор в замку поршневого кільця в холодному стані:
(149)
В
де мінімальний допустимий зазор в замку кільця під час роботи двигуна;
Т до = 488 К; Т ц = 388 К; Т 0 = 288 К - Відповідно температура кільця, стінок циліндра, прийняті з урахуванням водяного охолодження;
Т про - початкова температура циліндра і кільця;
== 1/град.
5.1.3 Розрахунок поршневого пальця
Під час роботи двигуна поршневий палець піддається впливу змінних навантажень, що призводять до виникнення напруг вигину, зсуву, зминання і овалізаціі. Відповідно до зазначених умовами роботи до матеріалів, застосовуваним для виготовлення пальців, пред'являються вимоги високої міцності і в'язкості. Цим вимогам задовольняють цементовані маловуглецеві і леговані сталі.
Розрахунок поршневого пальця включає визначення питомих тисків пальця на втулку верхньої головки шатуна і на бобишки, а також напруг від вигину, зрізу і овалізаціі.
Основні конструктивні розміри поршневого пальця беремо з таблиці 51 [1]:
Приймаються n м = 1650 об/хв при M max = 277 Н в€™ м;
Зовнішній діаметр пальця d п = 28 мм;
Внутрішній діаметр пальця d В = 18,2 мм;
Довжина пальця L п = 78 мм;
Довжина втулки шатуна L ш = 33 мм;
Відстань між торцями бобишек b = 37 мм;
Матеріал поршневого пальця - сталь 15Х, Е = 2 в€™ 10 5 МПа;
Палець плаваючого типу.
Розрахункова сила, що діє на поршневий палець:
- газова:
(150)
МН
- інерційна:
(151)
МН,
де П‰ М = ПЂ в€™ n/30 = 3,14 в€™ 1650/30 = 173 рад/с.
- розрахункова:
(152)
МН,
де k - коефіцієнт, що враховує масу поршневого пальця; k = 0,76 Г· 0,86; приймаємо k = 0,83.
Питомий тиск пальця на втулку поршневий головки шатуна:
(153)
Мпа.
Питомий тиск пальця на бобишки:
(154)
Мпа.
Напруга вигину в середньому перетині пальця:
(155)
В
де - ставлення внутрішнього діаметра до зовнішнього;
Дотичні напруження зрізу в перетинах між бобишками і голівкою шатуна:
(156)
В
Найбільше збільшення горизонтального діаметра пальця при овалізаціі:
(157)
В
Напруження, що виникають п...
