Прочность HB-255.
Проточить на токарном станке 16К20 с припуском на обработку 0,016 мм на сторону, с частотой вращения шпинделя 1600 об/мин и подачей 0,5 мм/об.
Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 14 страницах, где приведено описание разработки поршня дизеля для магистрального тягача 12ЧН23/13 мощностью 400 кВт.
Поршень изготовлен из алюминиевого высококремнистого сплава и служит для передачи давления расширяющихся газов при рабочем такте на коленчатый вал через шатун и поршневой палец. На поршне устанавливается два компрессионных и одно маслосъемное кольца.
Показан рисунок диаграммы перемещения поршня в зависимости от угла поворота коленчатого вала. Также представлены рисунки диаграмм скорости и ускорения поршня. В табличном виде представлены результаты расчета перемещения, скорости и ускорения.
Проведен расчет поршня по следующим исходным данным:
Представлена расчетная схема поршня для расчета напряжений и геометрических размеров. Результаты приведены в таблице:
№ |
Название |
Значение |
1 |
Внутренний диаметр опасного сечения |
109 мм |
2 |
Внешний диаметр опасного сечения |
89,8 мм |
3 |
Максимальная сжимающая сила |
0,178МН |
4 |
Напряжение сжатия |
62,6 МПа |
5 |
Максимальная разрывающая сила |
0,009 МН |
6 |
Напряжение разрыва |
3,16 МПа |
7 |
Напряжение среза в верхней кольцевой перемычке |
12,4 МПа |
8 |
Напряжение изгиба в верхней кольцевой перемычке |
44,42 МПа |
9 |
Суммарное напряжение в верхней кольцевой перемычке |
50,9 МПа |
10 |
Диаметр головки поршня |
119,28 мм |
11 |
Диаметр юбки поршня |
119,76 мм |
Работа поршневых колец происходит в условиях переменных нагрузок и высоких температур. Кольца выполняют три функции:
Выполнен расчет давления кольца на стенку для построения каплевидной эпюры давления. Определено напряжение изгиба в рабочем состоянии – 238,032 МПа.
Далее рассчитаны сила и напряжения в поршневом пальце с наружным диаметром 36 мм, внутренним диаметром 18 мм, длиной 96 мм и расстоянием между бобышками 48 мм.
В ходе разработки была рассмотрена конструкция поршня. Показаны диаграммы перемещения, скорости и ускорения поршня и таблица результатов расчета для их построения.
Проведен расчет поршня, в результате которого определены напряжения в опасном сечении.
Перечислены основные функции поршневых колец и рассчитано давление на стенку цилиндра для построения каплевидной эпюры давлений компрессионного кольца.
Выполнен расчет сил и напряжений для поршневого пальца диаметром 36 мм и длиной 96 мм.
В программе: Компас 3D v