Конструктивный расчет двигателя и расчет поршня

Материал поршня литой, цельный, выполнен из алюминиево-кремниевого сплава. Днище поршня имеет четыре выреза для возможности открытия газораспределительных клапанов. Внутри головки размещены спиральные каналы (полученные при отливки), по которым циркулирует охлаждающее масло. Напряжение в днище поршня не должно превышать 150 МПа.

Опасное сечение 1–1 расположенно по диаметру. Равнодействующая сила давления газа Pz, будет равна

Pz=pz*, где

Д1=Д=0,43 м (для создания дополнительного запаса прочности в расчетах принимают Д1=Д).

Изгибающий момент

Мизг=Pz*

Момент сопротивления изгибу W в предположении, что днище плоское, равен

W=, где δ-толщина днища поршня.

Толщина стенки днища

δ=

Принимаем δ=30 мм, где [σизг]=50÷70 МПа – для алюминиевых сплавов.

Кроме механических напряжений от силы Pz в днище возникают тепловые напряжения, величина которых определяется по формуле σт=a*g*δ, где

a-коэффициент пропорциональности

a – 0,00547-для алюминиевых сплавов

g-удельная тепловая нагрузка g=k (0,071÷0,186h) Pi

k=1 – для 4х тактных двигателей g=1*0,18*420*1,2*106=117,16*106 Дж/(м2с)

σт=0,00547*117,16*106*0,03=19,2 МПа

Суммарное напряжение в днище поршня

σт=σизг+σт=70+19,2=89,2 МПа<[σ] [σ]=150 МПа

Длину Lт предварительно определяем в зависимости от хода поршня S.

LT=(0,8÷0,9) S=(0,8÷0,9)*0,49=0,392÷0,441 м Принимаем LT=0,47 м

Принятое значение LT проверяем на удельное давление к от нормативной силы

к=PH max-наибольшее значение нормальной силы за цикл

PH max=(0,08÷0,1) Pz=(0,08÷0,1) 1,2=0,10÷0,132 мн Принимаем PH max=0,13 мн

к=, [k]=0,4–0,7 МПа–для среднеоборотных двигателейk<[k]

Другое по теме:

Исходные данные для расчета
Частота вращения расчетного двигателя составляет n=500 об/мин, лежит в пределах для СОД 350 ≤ n ≤ 750 об/мин, следовательно, исходные данные будем выбирать из пределов, установленных для СОД. Коэффициент избытка воздуха (стр ...

Коммерческие условия рейсового чартера. Мореходность и технико-эксплуатационные характеристики судов
Первая обязанность перевозчика — привести судно в мореходное состояние (ст. 124 КТМ РФ): «Перевозчик обязан заблаговременно, до начала рейса, привести судно в мореходное состояние: обеспечить техническую годность судна к плаванию, надлежа ...

Анализ технологичности конструкции детали
Основные задачи, решаемые при анализе технологичности конструкции детали, сводятся к возможному уменьшению трудоемкости и металлоемкости, возможности обработки детали высокопроизводительными методами. Таким образом, улучшение технологично ...