Шатуны — определение Напряжени

Рис. 124. Расчетная схема для определения напряжений в кривошипной головке шатуна

Точный расчет кривошипной головки весьма затруднен вследствие невозможности полного учета влияния конструктивных факторов. Приближенный расчет кривошипной головки шатуна сводится к определению напряжения изгиба в среднем сечении II —II крышки головки от инерционных сил Р] (МН), имеющих максимальное значение в начале впуска (ф — 0°) при работе двигателя на режиме максимальной частоты вращения при холостом ходе [c.236]

Расчет шатуна сводится к определению напряжений, деформаций и запасов прочности в поршневой головке, стержне, кривошипной головке и в стяжных болтах. [c.445]

При определении этих динамических напряжений уже нельзя силы инерции приводить к эквивалентным им системам сил, состоящим из одной силы и пары или трех сил, как было рассмотрено в п. 17, так как эти эквивалентные системы сил равнозначны действительным силам только в отношении внешнего эффекта, производимого движением шатуна, его давления на концевые сочленения (шарниры), вращательного усилия на кривошипе и воздействия на фундамент, но отнюдь не в отношении внутренних напряжений. [c.110]

Крутящие нагрузки, действуюш,ие на коленчатый вал, состоят из суммарных (набегающих) моментов от периодических усилий, приложенных к шатунным шейкам, и динамических эффектов, связанных с крутильными колебаниями, возникающими в системе коленчатого вала совместно с вращающимися частями присоединенных агрегатов или валопроводом установки. Для уточненного определения величин действительных крутящих моментов в сечениях коленчатого вала должен выполняться расчет, вынужденных колебаний эквивалентной динамической системы с учетом ее демпфирующих свойств и особенностей возмущающих сил. Для определения величин переменных крутящих моментов упрощенно предполагалось, что моменты от периодических усилий и динамические моменты от резонирующих гармоник могут непосредственно суммироваться. В рассматриваемом случае коленчатый вал имеет настроенный маятниковый антивибратор крутильных колебаний, при котором на режиме полной мощности динамический момент Мац" 108 000 кгс см, амплитуда набегающих моментов на этом режиме для третьей шатунной шейки 365 ООО кгс см. Расчетное амплитудное значение момента для наиболее напряженной по кручению третьей шат)Шной шейки Мак = Л + М д = 365 000+, [c.344]

Элементы этого вида имеют широкое применение в конструкциях машин, как дающие соединение с двумя степенями свободы благодаря этому они оказываются очень подходящими в качестве элементов, передающих определенное движение. Шатун машины прямого действия представляет обычный пример несколько сложного распределения напряжений в проушине, болты же с серьгами и с нарезкой на другом конце употребляются для различных видов установочных креплений. [c.455]

Работа шатуна в шатунно-кривошипных механизмах двигателя любого назначения характеризуется большими инерционными силами, вызывающими в поперечном сечении шатуна напряжения растяжения и поперечного изгиба. Кроме того, переменные нагрузки создают напряжения сжатия и продольного изгиба. Все это обусловливает определенное конструктивное решение, общее для всех видов шатунов, различных двигателей применение для стержней шатунов двутаврового сечения, а так- [c.468]

На болт шатуна действуют значительные статические напряжения растяжения и скручивания, вызываемые предварительной затяжкой. Кроме того, действует изгибающий момент от допускаемой неточности в перпендикулярности опорных поверхностей головки болта и сопряжённых деталей к оси болта. Напряжения, вызываемые этим моментом," при достаточно жёстких допусках на неточности изготовления незначительны и ими в расчёте. можно пренебречь. Во время работы на болт действует переменная растягивающая нагрузка и некоторый переменный изгибающий момент, вызываемый деформацией головки. Напряжения от этого момента в случае достаточной жёсткости головки невелики определение их возможно только экспериментальным путём. [c.751]

Определение предела выносливости (усталости). Многие детали машин в процессе работы подвергаются нагрузкам, изменяющимся по величине и направлению. При таких повторно переменных нагрузках работают, например, валы, пальцы, шатуны, рессоры, пружины, шестерни и др. В результате длительной службы указанных и других металлических деталей металл постепенно из вязкого состояния переходит в хрупкое ( устает ). Хрупкое состояние объясняется появлением микротрещин, которые постепенно расширяются и ослабляют связь между зернами металла. Вследствие этого разрушение наступает при напряжениях меньших, чем предел прочности. [c.55]

Расчет поршневого пальца включает определение удельных давлений пальца на втулку верхней головки шатуна и на бобышки, а также напряжений от изгиба, среза и овализации. [c.216]

Запасы прочности стержня шатуна в плоскости качания л и в перпендикулярной плоскости Пу определяются по уравнениям, приведенным в 43. При определении и Пу принимается, что коэффициенты концентрации напряжений зависят только от материала шатуна. Для шатунов автомобильных и тракторных двигателей значения и Пу не должны быть ниже 1,5. [c.240]

Разрушение деталей машин (например, шатунов и коленчатых валов двигателей) при повторно-переменных нагрузках, изменяющихся как по величине, так и по знаку (растяжение — сжатие), происходит при напряжениях, значительно меньших величины предела текучести, определенного при статических испытаниях (однократном нагружении). В изломе металла после разрушения [c.19]

Запас прочности шатунной шейки при изгибе вычисляют по формуле (267) после определения амплитудных и средних напряжений. [c.474]

Возьмем такой хорошо изученный механизм, как шатунно-кривошипный. В двигателях внутреннего сгорания исходной величиной для расчета на прочность являются максимальные силы давления рабочих газов на поршень. Казалось бы, что в определении этих сил не может быть ошибки. В действительности величины этих сил и вызываемых ими напряжений в звеньях механизма зависят от многих факторов, прежде всего от упругости и массы звеньев. [c.150]

Гайки, имеющие градуировку, затягивают на определенный угол, что обеспечивает вытяжку болта до расчетных напряжений. В эксплуатации шатунные болты полагается через определенное время проверять методом магнитной дефектоскопии. Шатунный болт не допускает перекоса, так как в этом случае к растягивающим напряжениям прибавляется изгиб. Такая опасная дополнительная нагрузка должна быть исключена при сборке и пригонке. [c.161]

Филлипс занимался так ке и вынужденными продольными и поперечными колебаниями стержней и дал решения таких задач ), как, например, задача о продольных колебаниях стержня, один конец которого подвергается действию периодическо11 силы ). Исследуя поперечные колебания, Филлипс остановился на определении напряжений в паровозном шатуне, все точки оси которого описывают окружность одного и того же радиуса. Он рассмотрел также и колебания струны, один конец которой закреплен, другой же присоединен к камертону, совершающему гармонические колебания. Развитые Филлипсом методы исследования поперечных колебаний стержней были использованы впоследствии Сен-Венапом при обсуждении частных случаев поперечных колебаний в Ilj)n-ложении 61 к его переводу книги Клебша (см. стр. 292). [c.296]

Е. Винклер 1) исследовал прочность эллиптических звеньев цепей и колец, состоящих из двух прямых и двух полукруговых частей. А. Ватцингер ) разработал применение этой приближенной теории к определению напряжений в замкнутых головках шатунов. К. Бах ), Е. Андрес ) и П. Филлунгер ) исследовали распределение напряжений в крюках. [c.608]

Для определения напряжения в главном шатуне от действия прицепных шатунов усилие раскладывается на силу сжимающую и Л созр, изгибающую стержень шатуна (фиг. 126). [c.216]

Для коррозионных испытаний с растягивающей нагрузкой образцов с толщиной, соответствующей или близкой реальным конструкциям, сконструирована [52] специальная установка (рис. 32). Испытываемый образец 10 с коррозионной ячейкой 11 закрепляется в тягах, соединенных с одной стороны с динамометром 10, а с другой — с силовым виетом 5. Опора 9 навинчивается на силовой винт 8 и, упираясь в короткое плечо силового рычага 7, растягивает динамометр 12 до создания в образце 10 определенного уровня напряжений. Заданный цикл изменения динамической составляющей при нагружении образца устанавливают изменением эксцентриситета кривошипа 1 при помощи ползуна 2 и длины шатуна 3 — с тендером. Вращение кривошипа 1, задаваемое на всех шести позициях установки одним электромотором, вызывает поступательное движение шатуна 3, который в свою очередь приводит в колебательное движение рычаг 4, при колебании которого подшипник качения 5 перемещается по опорной плоскости 6. Так как плоскость 6 прямолинейная, а не сферическая, перемещение по ней подшипника 5 вызывает смещение силового рычага 7 в направлении опорной плоскости. Движущийся силовой рычаг 7, воздействуя на опору 9, создает в образце циклические напряжения растяжения. Величина напряжения контролируется динамометром 4 Наибольшая нагрузка на образец может достигать 50 кН, переменная составляющая — до 50 кн. Приведенное устройство отличается от известных (например, [67]) простотой конструкции, отсутствием сложных систем электронной стабилизации скорости вращения двигателей. При его применении отпадает необходимость [c.101]

Чтобы определить способность болта сопротивляться воздействию эксплуатационных нагрузок, необходимо провести испытания его на усталостную прочность при различных значениях статической составляющей цикла изменения нагрузки. По результатам испытаний строят диаграмму предельных напряжений болта, характеризующую влияние осевой растягивающей силы на изменение его усталостной прочности. На рис. 104 приведена такая диаграмма для шатунных болтов двигателя ЗИЛ-130. По оси абсцисс отложены средние напряжения цикла соответствующие различным моментам затяжки М. Моменты М соответствуют пониженному коэффициенту трения, моменты М" — повьшенному коэффициенту трения. На диаграмме показана область напряжений, возникающих в болтах при работе двигателя, т. е. для каждого момента затяжки Может быть определена амплитуда рабочих напряжений в болтах и амплитуда допустимых напряжений при данной затяжке [сГд]. В данном случае эти напряжения приведены для максимального момента, возникающего после шплинтовки болта (линия ЬЬ). Линия аа ограничивает напряжение в болте по предельно допустимому минимальному моменту затяжки, а линия сс — по предельно допустимому максимальному моменту затяжки, определенному по рекомендуемому НАМИ коэффициенту запаса для шатунных болтов. [c.163]

В полноопорных коленчатых валах влияние изгибающих моментов сказывается значительно меньше, чем влияние крутящих моментов, тогда как в неполноопорных валах прочность шатунных шеек зависит как от крутящих, так и от изгибающих моментов. Щеки валов нагружены изгибающими моментами, действующими в плоскости колена, и крутящими моментами, возникающими от изгиба в плоскости, перпендикулярной плоскости колена. На щеки, кроме того, действуют осевые силы в соответствии с перерезывающими силами от поперечного изгиба. Области наибольшей напряженности в колене определяются местами концентрации напряжений, что обычно упрощает определение тех плоскостей, в которых должны действовать изгибающие моменты. Колено вала имеет две основные области концентрации напряжений поперечные отверстия для смазки и галтели сопряжений шеек и щек. В галтелях сопряжений наибольшие концентрации напряжений и при изгибе и при кручении возникают в области, прилегающей к плоскости колена. Только при изгибе перпендикулярно плоскости колена область наибольших напряжений значительно смещается в этой плоскости. [c.223]

Так например, при ЭХО полости ручья для объемной штамповки корпуса автомобильного шатуна, осуществляемой на универсальном электрохимическом копировально-прошивочном станке 4А423ФЦ, работа выполняется за три приема в непрерывном режиме при напряжении 12 В, скорости подачи 0,6 мм/мин, меж-электродном зазоре 0,86 мм, затем в непрерывном режиме при напряжении 10 В, скорости подачи 0,8 мм/мин, межэлектродном зазоре 0,32 мм и, наконец, — в импульсно-цикличном режиме при напряжении 6 В, скорости подачи 0,08 мм/мин и зазоре 0,06 мм. В результате каждого приема ЭИ внедряется в заготовку на определенную часть суммарной глубины полости, рассчитываемую исходя из достижимой точности обработки, зависящей от величины межэлектродного зазора, а следовательно, — от режима обработки. В результате последнего приема обеспечиваются заданная глубина и точность полости. [c.152]

Объемы Vi и Уа определяются по уравнению (120а). Определение быстроты нарастания давления. Нагрузки на детали кривошипно-шатунного механизма двигателя имеют динамический характер и периодически меняют свою Ееличину и знак. Это вызывает повышенные напряжения в деталях. Степень динамичности нагрузки зависит в первую очередь от быстроты нарастания давления газов в процессе сгорания. Таким образом, быстрота нарастания давления является важным показателем рабочего цикла двигателя. [c.117]

Проведенные экспериментальные исследования на станах холодной прокатки труб (ХПТ) выявили значительные поперечные колебания шатунов главного приводного механизма и под-вердили вывод о необходимости точного учета напряжений изгиба. В настоящее время в,инженерной практике шатуны станов ХПТ рассчитываются по напряжениям растяжения—сжатия с учетом квазистатических напряжений изгиба от эксцентрично приложенной продольной силы. Такой приближенный расчет неполно отражает истинные условия работы шатунов. Нами разработана методика определения изгибных колебаний шатунов. Это позволяет теоретически исследовать влияние конструктивных параметров приводного механизма станов на величину напряжений изгиба, количественно оценить эту величину с тем, чтобы получить более точные критерии работоспособности шатунов. [c.200]

Применение топлив с октановым числом 100 и выше ставит задачу дальнейшего развития моторов в направлении изыскания таких конструктивных форм, которые могли бы в большей степени обеспечить наиболее целесообразное и эффективное использование этих топлив. В самом деле, с увеличением наддува и степени сжатия, помимо того, что коленчатый иал, шатуны, картер дол жны будут выдерживать повышенные напряжения, общая поверхность цилиндров и головок должна быть увеличена для уменьшения потерь тепла, которые могут возрасти при новых топливах. Топливо с высоким октановым числом вызывает увеличение температуры цилиндров, клапанов и головок. Поэтому отсутствие горячих клапанов вьшуска в бесклапанном моторе позволило бы лучше использовать топливо. В этом отношении большой интерес представляют работы, ведущиеся в течение ряда лет английской фирмой Бристоль по постройке бесклапанных моторов с гильзовым распределением. Фирма добилась определенных успехов в этой области, построив несколько типов моторов, как, например, Аквила — 9-цилиндровая звезда мощностью 420 л. с- на высоте 2 250 м, Персей — 810 л. с. на высоте 1 532 м и Геркулес — 14-цилиндровая звезда мощностью 1 550 л. с. (взлетная). Все эти моторы демонстрировались на выставке. Они испытаны в эксплоатации и находят все большее применение. [c.24]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...