П рактическое занятие 2 Исследование конструкции шатунно-кривошипного механизма.

Цель занятия: изучить конструкцию шатунно-кривошипного механизма.

Оборудование: 1 Стенды шатунно-кривошипного механизма.

2 Узлы, макеты

3 Плакаты, книги.

Порядок выполнения занятия:

1. Описать конструкцию шатунно-кривошипного механизма.

2. Выполнить чертеж общего вида шатунов с обозначением деталей и коленчатого вала на примере тепловозного дизеля типа 10Д100 и Д49.

3. Сделать вывод по выполненному занятию.

Ход выполнения занятия:

1. Усилие, воспринимаемое поршневым пальцем от поршня, передается далее на коленчатый вал с помощью шатуна (рис. 3). Стержень шатуна должен выдерживать попеременно сжатие, растяжение, продольный изгиб от усилия газов и сил инерции. Чтобы не произошло изгиба или излома, шатун приходится делать из сталей специальных марок. Для облегчения же веса стержню шатуна придана форма двутавра, хорошо противостоящая продольному изгибу. Стержень по концам имеет две головки: в отверстие малой неразъемной головки входит палец поршня, а в большой разъемной головке размещается шейка  кривошипа  коленчатого   вала.

Большая головка нижнего шатуна (рис.3а) — разъемная, так как цельную головку невозможно надеть на шейку вала — мешают выступающие колена. Эта головка разрезана на две части по плоскости, перпендикулярной оси шатуна; шейка коленчатого вала помещается между двумя половинками разъемной головки шатуна. Одна из них составляет одно целое со стержнем шатуна. К ней присоединяется другая половинка, называемая крышкой. Крышку соединяют в месте разреза с шатуном с помощью замка в виде выступов и двух болтов с гайками (шатунных болтов), которые прижимают друг к другу обе половинки головки шатуна,   связывая   их   воедино. Шатунные болты — очень важные детали. Если ослабнет гайка или выйдет из строя (оборвется) шатунный болт, испытывающий воздействие возникающих в процессе движения поршня больших усилий, произойдет авария дизеля. Чтобы противостоять действующим усилиям, болт должен обладать достаточной прочностью.

В обе головки шатуна вставлены подшипники, представляющие собой бронзовую втулку (в малой головке), и полувтулки, называемые вкладышами (в разъемной головке). Вкладыши заливают тонким слоем свинцовистого кальциевого баббита (дизели типов Д100 и Д50) или свинцовистой бронзы. По конструктивным и технологическим соображениям втулка поршневой головки шатуна дизеля 10Д100 и 2Д100 выполнена двухслойной—бронзовая втулка запрессовала не в отверстие стержня шатуна, а в стальную втулку, которая уже вместе с бронзовой запрессовывается в шатун. Шатун дизелей типа Д50 имеет конструкцию, аналогичную описанной выше. Основное отличие его состоит в том, что крышка нижней головки прикрепляется к телу шатуна четырьмя шатунными болтами по два с каждой  стороны,  так  как в  четырехтактных дизелях на тактах выпуска и всасывания инерционные силы достигают очень больших значений. Дизели Д49, Д70, 11Д45, М756 и 1Д12 имеют V-образное расположение цилиндров, поэтому здесь применены сочлененные шатуны. Один из них называется главным (левый на рис. 3, б), а другой — прицепным. Прицепной шатун соединен с главным с помощью пальца, который вставлен в отверстие специального выступа нижней головки главного шатуна. В шестнадцатицилиндровом дизеле Д49 размещается восемь комплектов  сочлененных  шатунов.

Рис.3 Общий вид шатунов.

2. Вал двигателя внутреннего сгорания совсем не похож на обычный вал. Несколько коленообразных кривошипов, расположенных по всей длине вала (рис. 4), придают ему на первый взгляд странную, непонятную форму. Форма его имеет определенный смысл и обусловлена особенностями устройства и работы дизеля. Кривошипы называют коленами, а сам вал — коленчатым. Шестицилиндровые дизели типа Д50 имеют один коленчатый вал с шестью коленами, десятицилиндровые дизели 10Д100, 2Д100 — два десятиколенных вала, а V-образные шестнадцатицилиндровые дизели 11Д45, 5Д49, 2Д70 и др. - один вал с   восемью  коленами.

Рис.4. Нижний коленчатый вал дизелей 10Д100, 2Д100

Вспышки топлива в   цилиндре   четырехтактного   дизеля   происходят  через  два  оборота    коленчатого  вала   (720°),   а  двухтактного  — через один оборот  (360°). Если вспышки   будут   происходить  последовательно в каждом цилиндре через равные  промежутки  времени,  то,  например,  в шестицилиндровом     четырехтактном дизеле Д50 за каждые два оборота  коленчатого вала  произойдет шесть вспышек,  а в десятицилиндровом   двухтактном   дизеле   типа   Д100 за   один оборот  вала возникнет  десять вспышек.

3.Вывод: в ходе выполнения практического занятия закрепил знания по

конструкции шатунно-кривошипного механизма тепловозных

дизелей.