РАСЧЕТ ДЕТАЛИ КРИВОШИПНО-ШАТУННОГО МЕХАНИЗМА ДВС НА ПРИМЕРЕ ПОРШНЕВОГО КОЛЬЦА - Тепловой расчет и тепловой баланс двигателя ЯМЗ 238

Необходимые данные для расчета приведены в параграфе. Материал кольца - серый чугун, Е=1,0-105 МПа.

Среднее давление кольца на стенку цилиндра рср:

Рср=0,152-Е?; (33)

Давление р (МПа) кольца на стенку цилиндра в различных точках окружности:

Р=рcр-VК (34)

Значение VК для различных углов ?р приведены в таблице 10.

Таблица 13

Значение VК для различных углов ?р

Град

0

30

60

90

120

150

180

VК

1,05

1,05

1,14

0,09

0,45

0,67

2,85

По этим данным построена эпюра давлений кольца на стенку цилиндра.

Напряжение изгиба кольца в рабочем состоянии диз1, вычисляется по следующей формуле:

Диз1=2,61 - рср ?; (35)

Напряжение изгиба при надевании кольца на поршень д из2:

Диз2=; (36)

Монтажный зазор в замке поршневого кольца Дк:

Дк=Д'к +р-D[б к -(Т к - То)-бц-(Т ц - То)], (37)

Где Д'к=0,08 мм, Тц=383, Тк=493, То=293 К.

Расчет деталей с целью определения напряжений и деформаций, возникающих при работе двигателя, производится с формулами сопротивления материалов и деталей машин. До настоящего времени большинство из используемых расчетных выражений дают лишь приближенные значения напряжений.

Несоответствие расчетных и фактических данных объясняется различными причинами, основными из которых являются:

    -отсутствие действительной картины распределения напряжений в материале рассчитываемой детали; -использование приближенных расчетных схем действия сил и места их приложения; -наличие трудно учитываемых знакопеременных нагрузок и невозможность определения их действительных значений; -трудность определения условий работы многих деталей двигателя и их термических напряжений; -влияние не поддающихся точному расчету упругих колебаний; -невозможность точного определения влияния состояния поверхности, качества обработки (механической и термической), размеров детали на величину возникающих напряжений.

В связи с этим применяемые методы расчета позволяют получить напряжения и деформации, являющиеся лишь условными величинами и характеризующие только сравнительную напряженность рассчитываемой детали.

Основными нагрузками, действующими на детали двигателя, являются силы давления газов в цилиндре и инерции поступательно и вращательно движущихся масс, а также усилия от упругих колебаний и тепловых нагрузок.

Нагрузка от давления газов непрерывно изменяется в течение рабочего цикла и имеет максимальное значение лишь на сравнительно небольшом участке хода поршня. Нагрузка от инерционных сил имеет периодический характер изменения и в быстроходных двигателях иногда достигает значений, превышающих нагрузку от давления газов. Указанные нагрузки являются источниками различных упругих колебаний, представляющих опасность при явлениях резонанса.

Усилия от температурных нагрузок, возникающие в результате выделения тепла при сгорании рабочей смеси и трения, снижают механическую прочность материалов и вызывают дополнительные напряжения в сопряженных деталях при их различном нагревании и различном линейном (или объемном) расширении.

Похожие статьи




РАСЧЕТ ДЕТАЛИ КРИВОШИПНО-ШАТУННОГО МЕХАНИЗМА ДВС НА ПРИМЕРЕ ПОРШНЕВОГО КОЛЬЦА - Тепловой расчет и тепловой баланс двигателя ЯМЗ 238

Предыдущая | Следующая