- точка 1 – центр днища на огневой поверхности,
;- точка 2 – центр днища на охлаждаемой поверхности,
;- точка 3 – на верхней кромке огневой перемычки,
;- точка 4 – в районе первого поршневого кольца,
.Примем изменение температуры по радиусу линейным.
Температурные напряжения в точках днища
- 1 и 2
;
- 3 и 4
,
.
Температурный перепад по толщине днища
Тогда для точек
- 1 и 3
;
- 2 и 4
,
Вычислим суммарные и эквивалентные напряжения для каждой точки
- точка 1
;
- точка 2
;
- точка 3
,
,
;
- точка 4
,
,
.
7.5. Расчет тронка поршня.
Тронк поршня необходимо проверить на удельное давление. Под действием нормальной движущей силы
поршень прижимается к цилиндровой втулке.Удельное давление
, где
-
- максимальное значение нормальной составляющей движущей силы, ;-
- номинальный диаметр поршня, ;-
- высота тронка, ;-
- площадь поршня, ;.
7.6. Анализ результатов расчета.
В результате расчета прочности деталей поршневой группы были получены основные геометрические размеры поршня, которые удовлетворяют требованиям прочности, жесткости и износостойкости, применяемым к поршням двигателей данного типа. Это было проверено при расчете запасов прочности от механических и температурных напряжений в днище поршня и определения удельного давления на тронк поршня.
Все запасы прочности лежат в допустимых пределах.
8. Расчет поршневого пальца и поршневых колец.
Для покупки или заказа полной версии работы перейдите по ссылке.
8.1. Расчет пальца на овализацию.
Напряжения от овализации, возникающие в указанных точках (рис. 8.2.)
Рис. 8.2.
- точка 1
- точка 2
- точка 3
- точка 4
Т.к. цикл напряжения отнулевой, то амплитуды и средние значения для вышеуказанных точек
- точка 1
;
- точка 2
;
- точка 3
;
- точка 4
.
Запас прочности по нормальным напряжениям
- точка 1
- точка 2
- точка 3
- точка 4
, где
- – коэффициент концентрации напряжений,
;
- - масштабный фактор,
;- - коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности, ;
-
- коэффициент, характеризующий чувствительность материала к ассиметрии цикла, .Запас прочности при совместном действии касательных напряжений от среза и нормальных от овализации рассчитывается по следующей формуле
Для покупки или заказа полной версии работы перейдите по ссылке.
Результаты расчетов давления на стенку цилиндра и радиуса кольца в свободном состоянии с использованием данных зависимостей приведены в таблице 8.4.
Табл. 8.4.
0 | 30 | 60 | 90 | 120 | 150 | 180 | |
0.103 | 0.056 | 0.12 | 0.047 | 0.099 | 0.093 | 0.059 | |
85.34 | 84.55 | 84.1 | 84.18 | 85.16 | 85.06 | 84.13 |
Максимальное напряжение, возникающее при переходе кольца из свободного состояния в рабочее:
Увеличение зазора в замке при разгибании кольца для надевания его на поршень:
Монтажные напряжения в поршневом кольце:
8.2. Анализ результатов расчета.
В результате расчета поршневого пальца и поршневых колец были получены их основные геометрические размеры, которые удовлетворяют требованиям прочности, жесткости и износостойкости, применяемым к поршневым пальцам и кольцам двигателей данного типа. Это было проверено при расчете запасов прочности пальца на срез, овализацию и изгиб и расчете напряжений в поршневых кольцах.
Все запасы прочности лежат в допустимых пределах.
9. Расчет подшипников коленчатого вала.
9.1. Особенности конструкции.
Подшипники КВ судового двигателя относятся к опорам скольжения, которые смазываются маслом под давлением. Подшипник состоит из двух вкладышей, залитых антифрикционным материалом, и крышки (подвески), посредством которой обеспечивается силовое замыкание подшипникового узла. В подшипниках коленчатого вала используется тонкостенные вкладыши. В качестве антифрикционного материала используется свинцовая бронза БрС30, покрытая гальваническим способом тонким приработочным слоем. Вкладыши – бесканавочные, имеют гиперболическую расточку, способствующую уменьшению температуры подшипника и тем самым обеспечивающую устойчивую жидкостную смазку в широком диапазоне эксплуатационных нагрузок дизеля. Место подвода масла к подшипнику – в зоне его наименьшей нагруженности.