Menu

Расчет поршневого кольца

Поршневые кольца делают из чугуна или стали. Наибольшее распространение получили чугунные кольца, изготовленные методом индивидуальной отливки или из маслот. Последующей механической и термической обработкой колец имеют целью придать кольцам такую форму, которая наилучшим образом обеспечивала бы плотное прилегание поверхности кольца к поверхности цилиндра, предотвращая перетекание газа из камеры сгорания в картер двигателя и попадание масла из полости картера в камеру сгорания. Сечение колец и некоторые конструктивные размеры показаны на рис. 36.

[image]

Рис. 36. Сечения поршневых колец:

а — компрессионные; б — маслосъемные; 1, 4÷9, 12, 13 — с цилиндрической поверхностью; 2, 3 — с конической рабочей поверхностью; 6, 7, 14 и 15 — с антифрикционными исполнителями; 10÷13 — повышенного воздействия на масляную пленку; 16÷18 — составные; 19÷22 — стальные с канавками для масла

Для изготовления колец чаще всего применяют чугун СЧ 18—36, СЧ 21—40, СЧ 24—44 и СЧ 28—48. Наружную поверхность кольца покрывают пористым хромом толщиной 0,14÷0,2 мм. Чаще вместо пористого хромирования кольца подвергают

54

электролитическому лужению (толщина нанесенного слоя 0,005÷0,01 мм) или фосфатированию. Нанесенный поверхностный слой способствует ускоренной приработке кольца.

При расчете кольца определяют давление кольца на стенку цилиндра, напряжение изгиба кольца в рабочем состоянии и при надевании его на поршень.

[image]Наибольший момент, изгибающий кольцо, соответствует точке, расположенной против выреза:

[image](50)

где [image] — среднее давление кольца на стенку цилиндра, для компрессионных колец [image]≈ 0,10÷4 МПа; для маслосгонных колец [image]≈ 0,2÷0,4 МПа; [image] — диаметр цилиндра; [image] — высота кольца; [image] — наружный радиус кольца;

[image] ([image] — ширина кольца).

Рис. 37. Эпюра давлений элементов кольца на стенку цилиндра

Для автотракторных двигателей при [image]= =50÷100 мм принимают [image] 22÷24; при [image]= =100÷200 мм — [image]=24÷28.

 

Максимальное напряжение на кольце (МПа)

 

[image] (51)

Допускаемое напряжение [image] = 300÷400 МПа. Для колец с грушевидной эпюрой давлений значения р определяют из следующих отношений [image] (ГОСТ 621—67):

α, град…….0 30 60 90 120 150 180

μк……….. 1,05 1,05 1,14 0,9 0,45 0,68 2,86

Эпюра давлений кольца показана на рис. 37.

Среднее давление кольца на стенку цилиндра

[image] (52)

где μ = 0÷0,25 — коэффициент, зависящий от формы эпюры; для некорригированных колец μ = 0; Е— модуль упругости; для серого чугуна Е = 1,0•105 МПа, для легированного чугуна Е = 1,2•105 МПа; s0 — зазор между концами кольца в свободном состоянии; для автотракторных двигателей [image]= 3÷4.

55

Напряжение в рабочем состоянии (МПа)

[image] (53)

Допускаемое напряжение [image]= 220÷450 МПа.

Напряжение при надевании кольца (МПа)

[image], (54)

где m = 1÷2— коэффициент, учитывающий способ приложения усилий при надевании кольца на поршень.

Допускаемое напряжение [image]= 250÷540 МПа.

Монтажный зазор в замке кольца

[image], (55)

где [image] = (0,005÷0,001)[image]— зазор в замке в горячем состоянии; [image]— диаметр цилиндра или наружный диаметр кольца; [image], [image]— коэффициенты линейного расширения кольца и цилиндра; [image], [image] — температура, до которой нагреваются кольцо и цилиндр. Стальные витые кольца делают из стальной У8А полированной ленты твердостью НRС 45, расширители — из стальной ленты У10А или 65Г твердостью НRС 50.

Последние материалы

Заключение (Грунты)

При построении курса учитывалась необходимость его использования для различных гидротехнических специальностей и специализаций. В качестве основной части для студентов всех гидротехнических специальностей следует считать обязательным прочтение гл. 1—7. В гл. 8...

25-08-2013 Просмотров:4885 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Представления о решении задач нелинейной механики грунтов

На современном этапе развития нелинейного направления механики грунтов оформились два основных подхода к решению практических задач расчета грунтовых оснований и сооружений: нелинейно-упругий и упругопластический (А. К. Бугров, С. С. Вялов...

25-08-2013 Просмотров:8075 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Прочность грунтов при сложном напряженном состоянии

Для сред и материалов, обладающих сплошностью, предложено много различных условий прочности. Для оценки прочности грунтов наиболее широкое распространение получило условие Мора—Кулона (2.38), не содержащее промежуточного главного напряжения а2 и тем...

25-08-2013 Просмотров:4920 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Еще материалы

Жидкая фаза в криогенной поликристалличе…

В поликристаллических криогенных породах практически всегда содержится то или иное количество жидкой фазы, часто называемой «незамерзшей водой». Но эта «вода» фактически является раствором электролитов, который находится еще под значителным воздействием электрического...

27-09-2011 Просмотров:5846 Электрические и упругие свойства криогенных пород

Металлическая связь.

Металлы являются проводниками электричества, а это означает, что электроны в них должны находиться в свободном состоянии, чтобы иметь возможность протекать через кристаллическую структуру под действием даже небольшой разности потенциалов. Кроме...

12-08-2010 Просмотров:5898 Генетическая минералогия

Минералогия. Принципы и методы. Введение…

Минералогия — старейшая из наук о Земле. По существу она стоит в одном ряду с земледелием и животноводством, принадлежа к старейшим областям практических знаний. Уже десятки тысяч лет назад люди...

12-08-2010 Просмотров:5177 Генетическая минералогия