Цилиндры

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:

s_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:

s_u^¢ = Е / 2,5 (Д – S / 2S)², (40)

Допускается s_u £ 150 МПа;

s_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.

Цилиндр с запрессованной втулкой рассчитывают в такой последовательности.

Рисунок 71-Расчетная схема цилиндра

Задаются максимальным натягом i (мм) и определяют удельное давление втулки на корпус цилиндра:

Р_I = i / Д_вн (1/С_а / Е_а – С_в/ Е_в), (42)

где Д_вн – внутренний диаметр корпуса цилиндра, м;

Е_а, Е_в – модули упругости материалов корпуса и втулки, МПа;

С_а, С_в – коэффициенты определяемые по формулам.

С_а = (Д_н / Д_вн)² + 1 /(Д_н / Д_вн)² – 1 + 1 / m_a, (43)

С_в = (Д_вн /Д_н)² + 1 /(Д_вн /Д_н)² – 1 - 1 / m_в.

где Д – внутренний диаметр втулки, м;

1 / m_a, 1 / m_в – коэффициенты Пуассона для материалов корпуса;

Д_н – наружный диаметр корпуса цилиндра.

Напряжение в корпусе цилиндра составляет:

s = Р_рез (Д_н / Д_вн)² + 1 /(Д_н / Д_вн)² – 1, (44)

s_доп £ 120 МПа.

Материал для цилиндров СЧ-21-40, для втулок цилиндров – СЧ-32-52.

Дата добавления: 2013-12-12