8.5.2 Шатун

Расчёт ведётся по наименьшему сечению стержня - _min .

_р = Р_ш / _min , (33)

где _р – допустимое напряжение на растяжение, н/м²;

Р_ш – максимальная растягивающая сила, н.

Критические напряжения от изгиба определяются:

а) для углеродистой стали по формуле:

_кр = (3350 – 6,2 L/i) , (34)

б) для легированной стали:

_кр = (4700 – 24L/i) , (35)

где L – длина шатуна между центрами головок, см;

i – радиус инерции сечения шатуна, см.

гдеJ – наименьший момент инерции, см⁴;

 - площадь сечения, см².

Критическая сила, ломающая шатун, равна

Р_кр = _кр , (36)

Степень надёжности шатуна определяется из соотношения:

 = Р_кр / Р_ш^_max , (37)

где Р_ш^_max – максимальная сила, сжимающая шатун, кг.

Для компрессоров двойного действия  = 5 – 7.

8.5.3 Крейцкопф

Крейцкопф компрессора передаёт усилия от шатуна к штоку и воспринимает нормальную составляющую N усилия, действующего на оси шатуна.

Рисунок 69- Расчётная схема крейцкопфа.

N = Ptg , (38)

где P – усилие, действующее по штоку компрессора, н;

 - угол между осями шатуна и цилиндра, градус.

Удельное давление на опорные поверхности башмаков не должно превышать 0,6 МПа.

8.5.4 Палец крейцкопфа

Рассчитывается на изгиб нагрузкой, равномерно распределённой по всей длине втулки шатуна, как балка с защемлёнными в крейцкопфе концами.

Расчётная сила - Р_{ш. max} , действующая по шатуну.

Допустимое напряжение изгиба не более 120 МПа, удельное давление на палец 12 МПа.

8.5.5 Поршневые кольца

Рассчитываются на изгиб в рабочем состоянии и при надевании кольца на поршень, и проверяют удельное давление кольца на стенку цилиндра.

Рисунки 70-Расчетная схема поршневого кольца

В рабочем состоянии:

_u = E / 2.34S(Д/S – 1)² , (39)

где  - разность зазоров в замке кольца в свободном и сжатом состоянии, м;

Е – модуль упругости. Для качественного чугуна Е = 0,310⁵ МПа;

Д – диаметр цилиндра, м;

S – толщина кольца, м.

При надевании кольца:

_u^ = Е / 2,5 (Д – S / 2S)² , (40)

Допускается _u  150 МПа;

_u^  250 МПа.

Удельное давление

(/S)Е / 7,08 Д/S(Д/S – 1) , (41)

Для цилиндров среднего давления – Р = 0,05 – 0,07 МПа.

Для цилиндров высокого давления – Р = 0,07 – 0,15 МПа.

Для поршневых компрессоров:

S = (1/20  1/35)Д

 = (3  4) S

Материал для колец СЧ-28-48.