2 Сурет. Бензинді қозғатқыштың компрессионды сақинасының цилиндр айнасына түсіретін қысымының алмұрт тәрізді эпюрасы.

52

Жұмыс жағдайындағы сақинаның иілу кернеуі:

σ_из1=2,61р_ср(D/t - 1)² = 2,61 · 0,254 (78/3,5-1)² = 301 МПа.

Сақинаны поршеньге кигізгенде иілу кернеуі:

Поршень сақинасының қапсырысындағы монтажды саіылау:

Δ_к =Δ'_к + πD[α_к(Т_к-Т₀)-α_ц(Т_ц-Т₀)],=

= 0,08 + 3,14 ·78 [11·10^-б (493-293)-11· 10^-6(383 - 293)] = 0,352 мм,

мұндағы: Δ'_к = 0,08 мм,

Т_ц = 383,

Т_к = 493К и Т_о = 293 К.

Поршень саусағын есептеу Реті.

Поршень саусақтарының негізгі конструкциялық өлшемдерді статистикалық мәліметтер немесе кейін есептеумен тексерілетін прототиптердің өлшемдерін аламыз. Көптеген бензинді қозғалтаыштарда ішкі цилиндрлік тесігі бар, диаметрі 20 – 23 мм болатын поршень саусақтары бар. Жұмыс көлемі аз қозғалтқыштарда поршень саусағының диаметрі 17 – 19 мм болады. Қазіргі жоғары жылдамдықты қозғалтқыштарда, әсіресе, поршень бобышкасындағы шатунды біліктік орын ауыстырудан бекіту тәсіліне байланысты, саусақ қабырғаларының қалыңдығын арттырып, ұзындығн азайту тенденциясы байқалады. Дизельдердің поршень саусақтарының диаметрі 24 – 30 мм шегінде болады, бірақ олардың беріктігі мен қатаңдығын қамтамасыз ету мақсатында қабырғалар 1,5 – 2 есе қалың болады.

11. Поршень саусағына әсер ететін жалпы күш (мн):

Р = р_zmaxF_п + kP_j

Бензинді қозғалтқыштар үшін:

р_zmax— максималды айналу моменті режиміндегі газдардың максимал қысымы, МПа;

k =0,76 - 0,86 – поршень саусағының массасын есепке алатын коэффицент;

Р_j= - m_nω²_M (1+λ)·10^-6 —n = n_м, кезіндегі поршень тобының инерция күші, МН;

Дизельдер үшін:

р_zmax —номиналды режимдегі газдардың максималды қысымы, МПа;

k=0,68 — 0,81 - поршень саусағының массасын есепке алатын коэффицент;

Р_j=- m_nω²_M (1+λ)·10^-6 - n = n_м, n = n_N, кезіндегі поршень тобының инерция күші, МН;

12. Шатунның поршень басының төлкесіне саусақтың түсіретін үлесті қысымы (мПа).

q_ш =P / (d_п l_ш)

53

мұндағы: d_n — саусақтың сыртқы диаметрі, м;

l_ш — шатун басындағы саусақтың тірек бетінің ұзындығы, м.

13. Қалқымалы саусақтың бобышкаға түсіретін үлесті қысым.

q_б= P / [d_п (l_п –b)],

мұндағы: l_п — саусақтың жалпы ұзындығы, м;

b — бобышка ұштарының арасындағы ара қашықтық, м;

(l_n—b) — бобышкадағы саусақтың тірек бетінің ұзындығы, м.

14. Саусақтың иілу кернеуі.

3 суреттегі эпюрге сәйкес, жүктемені саусақ ұзындығы бойымен тарату шарты бойынша, саусақтың иілу кернеуі:

σ_из = Р / (l_п + 2b – 1,5lш) / [1,2 (l – α⁴)d_п³],

мұндағы: α = d_в/d_п — саусақтың ішкі диаметрінің сыртқы диаметрге қатынасы.

Автомобильді және тракторлы қозғалтқыштар үшін [σ_из]=100 — 250 , МПа.

3 сурет. Поршень сақинасының есеп сызбасы:

а – жүкті тарату, б – кернеудің эпюрасы

15. Қимадағы саусақ кесігінен пайда болатын жанама кернеу.

Бобышка мен шатун басының арасындағы қимадағы саусақ кесігінен пайда болатын жанама кернеу (МПа):

τ = 0,85Р (1 + α + α²)/[(1 - α⁴)d_п²].

_{Автомобиль және трактор қозғалтқыштары үшін [τ] = 60 — 250 МПа. Төменгі мәндері тракторлы қозғалтқыштарға қатысты, ал жоғарғы мәндері - легирлі шойынан жасалған саусақтарға қатысты.}

_{16. Саусақтың ең үлкен жұмырлануы.}

_{Саусақтың ең үлкен жұмырлануы (көлденең диаметр Δdпmax, мм –нің ең үлкен ұлғаюы) оның ең үлкен кернеуі болатын ортаңғы бөлігінде болады:}

мұндағы: Е – саусақ материалының серпімділік модулі (болат үшін Е_п = (2,0-2,3)10⁵ МПа).

Δd_пmax мәні 02 — 0,05 мм – ден артық болмау керек.

54

17. Саусақтың ішкі және сыртқы беттері жұмырланған кезде пайда болатын кернеулер.

_{Көлденең және тігінен беттер үшін саусақтың ішкі және сыртқы беттері жұмырланған кезде пайда болатын кернеулерді келесі формуламен}

_{анықтайды:}

_{горизонталь жазықтықтағы саусақтың сыртқы бетіндегі кернеу (1 нүкте, ψ = 0):}

_{вертикаль жазықтықтағы саусақтың сыртқы бетіндегі кернеу (3 нүкте, ψ = 90°) :}

_{горизонталь жазықтықтағы саусақтың ішкі бетіндегі кернеу (2 нүкте, ψ = 0):}

_{вертикаль жазықтықтағы саусақтың ішкі бетіндегі кернеу (4 нүкте, ψ = 90°) :}

_{Жұмырланудың ең үлкен кернеуі горизонталь жазықтықтағы саусақтың ішкі бетінде болады. Бұл кернеу 300 – 350 МПа-дан аспау керек.}