Расчёт детали поршневой группы

Поршень для проектируемого двигателя выполнен из алюминиевого сплава. Эскиз поршня показан на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 – Эскиз поршня

При проектировании геометрические параметры поршня принимаем на основании приближенных эмпирических зависимостей и статических данных, приведенных в таблице 4.9 [1; 80]:

Толщина днища поршня:

Высота поршня:

Высота верхней части поршня:

Высота юбки поршня:

Диаметр бобышки:

Толщина стенки юбки поршня:

Толщина стенки головки поршня:

Расстояние до первой поршневой канавки:

Толщина первой кольцевой перемычки:

Расстояние от днища до верхней кромки первой кольцевой канавки:

Высота кольцевой канавки для компрессионных колец:

Высота кольцевой канавки для маслосъёмных колец:

Внутренний диаметр поршня:

Число масляных отверстий в поршне:

Высота кольца:

Диаметр масляного канала:

Наружный диаметр пальца:

Смещение оси пальца относительно оси поршня:

Днище поршня рассчитаем как круглую пластину, заделанную по контуру и нагруженную равномерно распределённым давлением.

Наибольшее нормальное напряжение по контуру заделки:

- в радиальном направлении, являющейся расчётной:

- в тангенциальном направлении:

где ξ=1 – коэффициент, учитывающий упругость заделки;

ri=25,35 мм – внутренний радиус днища поршня;

μ=0,26 – коэффициент Пуассона для алюминия.

Напряжение в центре днища поршня будет:

Удельная тепловая нагрузка днища будет:

где ап=0,07 – доля теплоты, отведённой через головку поршня;

Рец=16,25 кВт – цилиндровая мощность;

gе=0,18 кг/кВтч – удельный эффективный расход топлива;

Нu=42700 кДж/кг – низшая теплота сгорания топлива;

Термические напряжения по контуру днища охлаждаемого поршня:

Суммарные механические и термические напряжения на периферии будут:

Далее выполним расчёт юбки поршня.

Наибольшее удельное давление от действия нормальной силы на боковую поверхность равна:

где Nmax=3239 Н – наибольшая сила нормального давления на стенку цилиндра.

Напряжение сжатия в сечении Х-Х (рисунок 2.1), ослабленном отверстиями для отвода масла и канавкой под маслосъёмное кольцо:

где площадь сечения Х-Х будет:

здесь:

- диаметр поршня по дну канавок:

- площадь продольного диаметра сечения масляного канала:

- радиальная толщина маслосъёмного кольца:

- радиальный зазор маслосъёмного кольца в канавке поршня:

Напряжение разрыва в сечении Х-Х от действия силы инерции поступательно движущихся масс для режима максимальной частоты вращения при холостом ходе:

Еще о транспорте:

Обзорная характеристика исследуемого предприятия
Исследуемое предприятие ОАО НПАТП (ранее АТА) было образовано в городе Нерюнгри в 1979 году. Город Нерюнгри Республики Саха (Якутия), в котором расположено автотранспортное предприятие (НАТП), относится к климатической зоне крайнего севера с очень холодным температурным режимом. Климат резко контин ...

Механизированная уборка снега со станционных путей
На участках первой и второй категорий зависимости при снегопадах и метелях возможны такие большие снежные отложения, что они могут стать причиной дезорганизации движения поездов и маневровых операций на станциях. Для очистки пути от снега на перегонах широко используются снегоочистители, а для удал ...

Технологический процесс производства капитального ремонта пути
Под технологическим процессом того или иного вида ремонта пути понимают совокупность сведений об условиях производства путевых работ, характере существующего пути и пути после ремонта, средствах механизации и их расстановке, последовательности выполнения отдельных видов путевых работ, требуемом кол ...