9. Ажырау кернеуі.

мұндағы: - есептелетін күш, МН,

- есептелетін қима, м²

σ_Р ажырау кернеуі 10 – 15 МПа аралығында өзгереді. Рұқсат етілген кернеулердің төмен мәндері қозғалтқыш жұмысы кезінде формуламен есептелмейтін үлкен жылулық жүктемелердің пайда болуына байланысты.

81

Блок басының шпилькасын есептеу реті.

Күштік шпилькалар блок басын және блок-картерді біріктіру үшін қолданылады. Шпилькалар оларға алдын-ала тартудың, газ қысымының, темепература тепе-теңсіздігінен болатын жүктемелердің әсер ету күштері мен блок басының, блок-картер және шпилька материалының сызықтық ұлғаю коэффицентірінің әсер шарттарында жұмыс істейді. Күш шпилькаларының саны, олардың консттруктивті өлшемдері мен алдын-ала тарту қозғалтқыштың барлық режиміндегі газ торабының сенімді нығыздауын қамтамасыз ету керек.

Бензин немесе дизель қоғалтқыштарындағы шпилькаларды серпімділік шегі жоғары болатын көміртекті болаттан немесе легирленген болаттан жасайды. Серпімділік шегі жоғары материалды қолдану жұмыс кезінде пайда болатын қалдық деформациялаудың азаюына әсер етеді, ол газ торабының сенімді герметизациясын қамтамасыз етеді.

Қозғалтқыш жұмыс істемегенде не салқын болғанда күштік шпилькалар алдын-ала тарту күшімен Р_ПР жүктелген, ол күшті сынақ мәліметтері бойынша келесі байланыс арқылы анықтайды:

мұндағы : т — шпильканың тарту коэффиценті;

— бұрандалы қосылыстың негізгі жүктемесінің коэффиценті;

— жану кезінде бір шпилькаға түсетін газдардың қысым күші, МН.

1 Сурет. Шпильканың есептік сызбасы.

т мәні 1,5 – 2,0 аралықта өзгереді, ал төсеніші бар қосылыстарда ол 5 не одан артық мәнге дейін ұлғаяды.

10. Бұрандалы қосылыстың негізгі жүктемесінің коэффиценті¹

мұндағы: К_ПР, К_ШП және К_ГОЛ – сәйкесінше төсеніштің, шпильканың және блок басының икемділігі.

Автомобиль мен трактор қозғалтқыштары үшін χ мәні 0,15-0,25 аралығында өзгереді.

82

11. Жану кезінде бір шпилькаға түсетін газдардың қысым күші:

мұндағы: — максималды жану қысымы, МПа;

— жану камерасы бетінің цилиндр осіне перпендикуляр жазықтыққа проекциясы, м²;

— бір цилиндрдегі шпилькалар саны.

12. Шпильканы созатын жалпы күш

Жану кезінде газдардың қысым күшінің әсерінен тораптағы (стык) ΔР қысым күшінің азаюын ескеріп, шпильканы созатын жалпы күш

Шпилька мен қосылатын бөлшектердің икемділік мәндерін пайдаланып, алдыңғы теңдеуді келесі түрде жазуға болады:

немесе

13. Шпильканы созатын күш

мұндағы: α_ГОЛ және α_ШП — бас пен шпилька материалдарының сызықтық ұлғаю коэффиценттері; болат үшін α_ШП=11·10^-6 1/K, алюминий құймасы үшін α_ГОЛ=22·10^-6 1/K;

ΔТ_ГОЛ және ΔТ_ШП— бас пен шпильканың температурасының ұлғаюы, К (сұйықпен салқындатылатын қозғалтқыштың орныққан жылулық жағдай кезінде ΔТ_ГОЛ =ΔТ_ШП=70-80 К деп қабылдауға болады);

l_ГОЛ— бастың биіктігі, мм;

l_ШП — шпильканың есептік ұзындығы (гайканың төменгі ұшынан бұранда блогына бұралған соңғы ұшына дейінгі арақашықтықты қабылдайды) мм;

К_ГОЛ және К_ШП — бас пен шпильканың икемділігі.

Шпильканы созатын минималды күш:

немесе

83

Көлденең қимасының ауданы тұрақты шпилькалар үшін.

мұндағы: l_ШП— шпильканың есептік ұзындығы, мм;

Е — шпилька материалының серпімділік модулі (болат үшін Е=2,2∙ 10⁵ МПа);

Ғ₀— шпилька өзекшесінің көлденең қимасының ауданы, мм².

Цилиндр басы үшін сәйкесінше

мұндағы :l_ГОЛ — бастың ұзындығы, мм;

Е — бас материалының серпімділік модулі (алюминий құймасы үшін Е=7,3∙ 10⁴ МПа);

F_ГОЛ— бір шпилькаға сәйкес келетін бастың көлденең қимасының ауданы, мм².

Қарастырыл жатқан жағдай үшін шпильканы созатын максималды күш::

немесе

Минималды созатын күш

немесе

P_t күшін анықтау күрделі болғандықтан, алдын-ала есептеулерде оны ескермеуге болады.

Шпилькадағы максималды және минималды кернеулерді өзекшенің ең кішкентай қиимасы мен бұранданың ішкі диаметрі арқылы анықтайды (МПа):

және

және

мұндағы: F₀ — шпилька өзекшесінің минималды қимасының ауданы, м²;

F_ОР —бұранданың ішкі диаметрі бойынша шпилька қимасының ауданы , м².

Циклдың амплитудасы және орташа кернеулері (МПа):

және

және

84