Технология восстановления чугунных коленчатых валов двигателей ЗМЗ-53А (стр. 9 из 13)

Принято

= 0,0675 м;

- толщина металлической оболочки. Принято = 0,0009 м;

- ширина шатунной шейки за вычетом галтелей. Принято = 0,048 м;

;

, (3.3)

Н;

Окончательно принимаем сжимающее усилие

= 15 кН.

Эскиз полуколец.

Рис. 3.4

Внутренний диаметр полуколец получен из формулы:

, (3.4)

где

- диаметр шейки чугунного коленчатого вала, м

- толщина оболочки. Принято = 0,9 мм;

- толщина резины. Принято = 6 мм;

Для шатунных шеек:

мм;

Принято

= 80,5 мм;

Для коренных шеек:

мм;

Принято

= 70,5 мм;

Ширина полуколец получена из формулы:

, (3.5)

где

- длина шейки чугунного коленчатого вала;

R – радиус галтелей;

Для коренных шеек:

мм;

Для шатунных шеек:

мм;

Схема приложения сил.

Рис. 3.5

Размеры L2, L3, L4, L5 – приняты конструктивно:

L2, L3 – 40 мм, L4 – 50 мм, L5 – 30 мм.

Усилие сжатия механизма стенда

- 15 кН.

, (3.6)

кН;

По рекомендациям [8] принято усилие на штоке пневмапривода

=6 кН.

, (3.7)

кН;

Расстояние L1исходя из найденных усилий.

Расчетная схема для нахождения L1.

Рис. 3.6

кН;

; (3.8)

м;

3.3.1. Расчет привода.

Окончательно принятое усилие на штоке пневматической камеры

= 6 кН.

Избыточное давление в магистрали рм. Принято рм = 0,6 МПа.

Диаметр мембраны, при толкающем усилии [8]:

, (3.9)

где

- усилие на штоке;

- коэффициент ;

- диаметр опорного диска;

- диаметр мембраны;

По рекомендациям [8] принимаю рм – 0,6 МПа,

- 0,6;

м;

Рекомендуемый максимальный ход поршня [8].

, (3.10)

м;

Принимаю ход поршня S – 0.03 м;

По принятому усилию на штоке, из [8] принимаю мембранную камеру КПЦ – 600 ГОСТ 15608-70 с характеристиками:

Максимально допустимое давление магистрали рм – 0,6 МПа;

Диаметр мембраны (в заделке) Dм – 140 мм;

Диаметр штока Dшт – 16 мм;

Ход поршня S – 30 мм;

Максимальное усилие на штоке Ршт – 6 кН;

Возвратное усилие Рв – 60 Н;

Жесткость пружины С – 660 Н/м;

Схема пневмапривода принципиальная.

МК – мембранная камера;

Р – пневмораспределитель двухпозиционный, трехлинейный;

КР – клапан редукционный;

Ф – фильтр;

МН – манометр;

ВН – вентиль;

Рис. 3.7

Принцип работы пневмапривода:

При открытии вентиля ВН воздух из пневмомагистрали направляется в фильтр для очистки от грязи и пыли. Манометр МН показывает фактическое давление в линии. После очистки, воздух проходит через клапан редукционный КР для стабильной работы привода при скачках давления в основной магистрали, где давление воздуха понижается до 0,6 МПа. После клапана редукционного воздух попадает в пневмораспределитель двухпозиционный, трехлинейный ручного действия. В первом крайнем положении, воздух направляется в мембранную камеру, где производит работу движения поршня. Во втором положении основная магистраль перекрыта, а рабочая полость мембранной камеры соединяется с атмосферой и под действием возвратной пружины шток мембранной камеры возвращается в исходное положение.

По рекомендациям [8] рассчитана эффективная площадь сечения трубопровода.

, (3.11)

где S – ход поршня;

Ршт – усилие на штоке;

Рм – давление в магистрали;

Uу – безмерный коэффициент [8 Рис. 7.7];

Для определения Uу требуется определить 1/x и Хпр.

1/x – безразмерный коэффициент площади мембраны;

Хпр – безразмерная жесткость пружины;

, (3.12)

где F – площадь мембраны;

, (3.13)

где D – диаметр мембраны;

;

;

Безразмерная жесткость пружины:

, (3.14)

где С – жесткость пружины;

;

По [8 Рис. 7.7] находим Uу – 6,3;

мм;

По данным [8] принят трубопровод металлический с наружным диаметром 8 мм толщиной стенки 1,6 мм, труба бесшовная холоднодеформированная из коррозионно-стойкой стали ГОСТ 9941-72. Длина эквивалентного трубопровода Lэ = 2,1 м.

По данным [26] принимаю:

Пневмораспределитель В71 – 22А ТУ 2-053-1787-86, диаметр прохода Dу – 6 мм, максимальное давление Рmax = 1МПа;

Фильтр воздушный ФВ6-03 ТУ 25.280666-80, рабочее давление Р = 0,3 – 0,9 МПа;

Пневмоклапан редукционный БВ57-3 ГОСТ 18468-79, диаметр прохода Dу – 6 мм, максимальное рабочее давление Р = 1 МПа;

Вентиль ПОВ-1 ТУ 25-02.380516-80;

Манометр избыточного давления МП ТУ 25.02.180315-78, диаметр корпуса Dк – 100 мм, верхний предел Р = 1 МПа;

3.4 . Прочностной расчет деталей.

По заданным силам и найденным плечам рассчитан шарнир А и рычаг Т.

Расчетная схема шарнира А и рычага Т.

Рис. 3.8

; ; (3.15)

; при = 0;

; при = 0,04;