Поршеньнің басын есептеу реті.

Поршеньді бас (1 сурет) есептелгенде

А) Дизельді қозғалтқышта бос жүрістің максималды айналу режимінде, ал бензинді қозғалтқышта иінді біліктің ≈1,38 n_N тең иінді біліктің түрлі айналу жиілігі режимі кезінде пайда болатын максималды инерциондв күштерге (нығыздалған төлкені есптемегенде) қарсы І – І қимасындағы шаршау беріктігін анықтаймыз.

Б) Нығыздалған төлкенің басқа әсерінен пайда болатын кернеуді анықтаймз.

В) Жалпы күштер (газды және инерционды) мен нығыздалған төлкенің әсерлеріне қарсы, А – А қимасындағы шаршау беріктігін анықтаймыз.

10.2 Кесте. Шатунның поршень басының негізгі конструкциялық параметрлердің мәні.

Шамасы	Бензинді қозғалтқыш	Дизель
Поршеньді бастың ішкі диаметріd: Төлкесіз Төлкемен	(1,10-1,25)	(1,10-1,25)
Поршендіь бастың сыртқы диаметрі	(1,25-1,65)	(1,3-1,7)
Шатунның поршеньді басының қзындығы: Бекітілген саусақпен Қалқымалы саусақпен	(0,28-0,32)D (0,33-0,45)D	(0,28-0,32)D (0,33-0,45)D
Бастың қабырғасының максималды радиалды қалыңдығы	(0.16-0.27)	(0.16-0.27)
Төлке қабырғасының радиалды қалыңдығы	(0.055-0.085)	(0.070-0.085)

58

1. Шатунның поршеньді басындағы кернеу.

Шатунға төлкені нығыздау және төлке мен бастың материалының ұлғаю коэффиценттерінң айырмашылығы салдарынан шатундағы поршеньді баста пайда болатын кернеу жалпы керіліспен сипатталады:

Δ_Е = Δ + Δ_t,

мұндағы: Δ — қола төлкенің отырғызу керілісі (есеп кезінде қолданылатын отырғызуға сәйкес ең ұлкен шама алынады), мм;

Δt— температуралық керіліс, мм:

Δ_t =d(α_в – α_т)ΔT.

мұндағы: d — бастың ішкі диаметрі, мм;

α_в = 1,8·10^-5 1/K— қола төлкенің ұлғаюының термиялық коэффиценті;

α_в= 1,0·10^-51/К— болат төлкенің ұлғаюының термиялық коэффиценті;

ΔT=100 — 200 К — қозғалтқыштың жұиысы кезінде бас пен төлкені жылытудың орташа тепмпературасы.

2. Төлке мен бастың өзара жанасатын беттегі жалпы керілістің үлесті қысымы (мПа):

мұндағы: d_г, d және d_п — бастың сыртқы және ішкі диаметрлері мен төлкенің ішкі диаметрі, мм ;

μ = 0,3 —Пуассон коэффи­циенті;

Е_ш=2,2·10⁵ — болат шатунның серпімділік модулі, МПа;

Е_в = 1,15·10⁵—қола шатунның серпімділік модулі, МПа.

3. Поршень басының сыртқы және ішкі бетіндегі жалпы керілістің кернеуін Ляме формуласымен анықтайды:

σ'_а және σ'_i мәндері 100 — 150 МПа дейін жетуі мүмкін. Қалқымалы төлке үшін жалпы керіліс кернеуі 0-ге тең.

59

4. Басты созатын жалпы күш.

Поршень енгізу процесі кезінде ж.ө.н. болғанда басты созатын жалпы күш ең үлкен мәнге ие болады. Бұл күшті есептегенде, осы моментте мәні аз газды күшті есептемейді:

Р_jп = –mRω² (1+ λ),

мұндағы: m_п — поршень тобының массасы, кг;

ω— бұрыштық жылдамдық (n = n_N режимдегі есеп кезінде ω = πn_м/30 рад/с және n=n_м режим кезінде ω = πn_м/30 рад/с).

5. Қалыпты жұмыс пен иілу моменті.

Есеп сызбасына сәйкес (2, а сурет) қаттылығы үлкен өзекшеге тірелетін бастың төменгі бөлігі деформацияға ұшырамайды, ал бастың тасталған оң бөлігінің әсері қалыпты жұмыс N_j0 (H) пен иілу моментімен M_j0 (H ∙ м). алмастырылады: қабылдаймыз,

N_j0 = – Р_jп (0,572 – 0,008φ_ш.з);

М_j0 = – Р_jп r_ср(0,00033ф_ш.в – 0,0297),

мұндағы: φ_ш.з — өңдеу бұрышы, град;

r_cp = (d_г+d)/4 — поршень басының орташа радиусы, м.

φ_ш бұрыш өзгерісі 0 до 90° интервалдағы 1 аумақта:

N_j1 = N_j0cosφ_ш– 0,5Р_jп(1– cosφ_ш);

M_jl = M_j0 + N_j0r_ср (1 – сosφ_ш) + 0,5P_jпr_cp(l – cosφ_ш).

φ_ш 90° бастап φ_ш.з өңдеу бұрышына дейін өзгеру интервалындағы 2 аумақта:

N_j2 = N_j0cosφ_ш – 0,5Р_jп(sinφ_ш – cosφ_ш);

M_j2 = M_j0 + N_j0r_ср (1 – cosφ_ш) + 0,5P_jпr_cp(sinφ_ш – cosφ_ш).