ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.04.2020
Просмотров: 4238
Скачиваний: 3
31
Расчетная схема цилиндровой втулки от действия Pj
А
Д<№
Pa-
е.
ft
;;
'V
|д
1%.
.
У
I
Д|
Rw
к
I
fa
а)
б)
Рис. 2.2
а) - основная система
б) — схема деформации фланца и цилиндровой втулки
Расчетная схема цилиндровой втулки от действия Pj
I
JW
Ра~\
ч
I,
I
ft
Л
в
м
7Л
I/
I
I
у А
2L
1
At
б) цилиндровая
втулка как оболочка вращения подвергается
осевому
сжатию
Рсж, которое при местной потере
устойчивости вызывает изгиб
оболочки
в пределах малых участков, а максимальные
напряжения в сжатой,
изогнутой
втулке не достигают предела текучести;
в) фланец
приближенно рассматривается как балка
на упругом
основании;
г) угол
наклона □ фланца в месте соединения со
стенкой цилиндровой
оболочки
равен нулю (жесткое соединение);
д) при
действии осевой сжимающей нагрузки в
затянутом стыке
фланцевого
соединения цилиндровой втулки имеет
место малая величина
«отгиба»
фланца.
Расчетное усилие, действующее на стык и необходимое для восприятия внешней нагрузки Рсж., для обеспечения герметичности стыка между цилиндровой крышкой и втулкой, определяется зависимостью [4]:
K-X-DL.
Рт
Q
= ^_^ (20)
где Dcpn. - средний диаметр прокладки; Pz — рабочее давление сгорания; К — коэффициент затяжки.
Изгибающий момент в сечении О-О:
Л*о =
n-Q-h
ШЖг (21)
где - коэффициент, учитывающий, что часть момента воспринимается поворотной деформацией фланца:
33
1 +
0,82
\S<p-,
,з^
(22)
Изгибающий момент в любом сечении цилиндровой втулки представляется зависимостью [2]:
Мх=М0е~^ - cos J3x,
(23)
где х — текущая координата;
□ —коэффициент, выражаемый формулой [1]:
Р
З-^
"Р-
м
(24)
ч.
Нормальные тангенциальные напряжения на краю цилиндровой втулки определяются как суммарный результат наложения от действия изгибающего момента на соответствующий результат от действия силы давления газов, однако «силу Р^. в этом случае считают отрицательной» [2]:
ср.
Р„
6-М.
7C-Rb{x) K-R2B{X)-Sl
(25)
При сжатии галтели, описанной радиусом г (сечение О-О), как и при растяжении возникает зона дополнительных напряжений. Теоретический и эффектный коэффициенты концентрации напряжений оцениваются по зависимостям (16) и (17), а с учетом эффекта концентрации нормальные
34
напряжения в переходном сечении О-О определяются по формуле (19). Результаты расчета тангенциальных напряжений в сечениях цилиндровой втулки представлены в таблице 2.1.
Таблица 2.1
№ расчетного сечения
0-0
1-1
2-2
3-3
4-4
Пх,МПа
27,19
10,9
5,41
5,5
10,3
2.3. Методика расчета температурных напряжений на наружной поверхности цилиндровой втулки
Определение температурных напряжений представляет собой наиболее сложную часть комплексного расчетно-экспериментального исследования напряженного состояния цилиндровой втулки, поэтому для решения этой задачи был выбран расчетный путь с разработкой методики экспериментального определения температур в доступных точках на работающем дизеле.
При расчете температурных напряжений введем следующие допущения:
1. цилиндровую
втулку считаем тонкостенной цилиндровой
оболочкой,
свободной
от внешних осевых усилий Рсж. и Pj;
-
полагаем, что по толщине цилиндровой втулки температура меняется по линейному закону;
-
при длительной эксплуатации на дизеле цилиндровая втулка работает в области термоупругого цикла нагружения, и уровень температур не оказывает существенного влияния на физико-механические свойства материала;