- •Описание конструкций поршней судовых дизелей
- •Аналитическая часть
- •Обоснование расчетной схемы и допущений
- •Обоснование и вывод расчетных зависимостей для определения изгибающих моментов от давления газов
- •Определение напряжений и деформаций от давления газов
- •Обоснование и вывод расчетных зависимостей для определения температурных напряжений в охлаждаемом днище поршня
- •Температурные напряжения в днище неохлаждаемых поршней
- •Условия определения опасного сечения днища
Условия определения опасного сечения днища
Полное напряжение рассчитывается как алгебраическая сумма изгибного и температурного напряжений в соответствующих точках поверхностей днища:
;
. (26)
Характер напряженного состояния твердого тела, как известно, определяется совокупностью трех главных напряжений, определяемых по результатам расчетов в соответствии с неравенством
. (27)
На огневой поверхности днища давление pz создает нормальное напряжение z = – pz, а с противоположной, охлаждаемой, стороны z = 0. Таким образом, главные напряжения определяются из анализа значений трех напряжений, r, t и z.
Оценка прочности выполняется в соответствии с проверкой условия прочности в опасных точках А, В, С и D (рис.12)
экв . (28)
Значение входящего в это условие эквивалентного напряжения рассчитывается по теории прочности Мора [3]:
экв = – , (29)
где = 1,0 – для сталей и алюминиевых сплавов; = 0,25…0,3 – для чугуна.
Расчет и анализ напряжений удобнее выполнять в табличной форме (табл.3).
Таблица 3. Образец расчетной таблицы напряжений
Напряжение |
Точки |
|||
А |
В |
С |
D |
|
z |
– pz |
0 |
– pz |
0 |
r |
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
экв = – |
|
|
|
|
При невыполнении условия прочности (29) в каких-либо точках необходимо принять меры к его удовлетворению. В качестве этих мер могут быть использованы: а) увеличение толщины; б) применение материала с лучшими механическими характеристиками; в) изменение температурного режима, включая конструктивные меры, связанные с охлаждением.
