В расчетах судовых двигателей внутреннего сгорания принимается, что максимальное суммарное напряжение в щеке коленчатого вала двигателя, для углеродистой стали должно находиться в интервале sщ £120,00 МПа .
Диаметр шатуна двигателя, dш: dш = 0,32 м – задано по условию. Площадь поперечного сечения шатуна двигателя, fш:
fш
=p dш2 =
3,14
0,322
»
0,08
м2
.
4 4
Момент инерции шатуна двигателя, Jш:
p dш4 =
3,14
0,324
»
5,15
10-4 м4 .Jш =
64 64
Радиус инерции шатуна двигателя, iш:
iш
= Jш =
5,15
10-4 »
0,08
м.fш 0,08
Степень гибкости шатуна двигателя, εш:
eш =
H
=
3,00
»
37,50.
iш 0,09
Момент сопротивления сечения шатуна двигателя на расстоянии 0,58 от головного подшипника, Wш:
Wш = 0,90 dш3 = 0,90 0,323 » 2,95 10-2 м3.
Критическая сила, ломающая шатун двигателя, Pкр:
Pкр =(470,00-2,30 eш ) fш =(470,00-2,30 37,50) 0,08 » 30,86 МН.
Степень надежности стержня шатуна двигателя при его продольном изгибе, λш:
P
pmax F 15,00 0,3848 |
В расчетах судовых двигателей внутреннего сгорания принимается, что степень надежности стержня шатуна двигателя при его продольном изгибе, для длинноходового малооборотного дизеля должно находиться в интервале 4,00 £lш £ 6,50.
Плотность материала шатуна двигателя, ρш:
rш » 7800,00 кг/ м3 – принимается для углеродистой стали.
Напряжение сжатия в стрежне шатуна двигателя, σсш:
sсш
=
pmax
F = 15,00 0,3848 »
71,78
МПа. fш 0,08
Сила инерции, действующая на единицу длины шатуна двигателя, Фш:
S p n 2
Фш =
fш rш =
Ł 2 ł Ł 30 ł
=
0,08
7800,00 2,80 3,14 91,00 2 »
79754,00
Н м.
Ł 2 ł Ł 30 ł
Изгибающий
момент, действующий на стержень шатуна двигателя,
Миш: ш =Фш
H 2 =
79754,00
3,002 » 44861,63
Н м.
Mи
16 16
Напряжение изгиба в стержне шатуна двигателя, σиш:
sиш
=
МWшиш
=
244861,95
10,63-2 »1,52
МПа.
Максимальное суммарное напряжение в шатуне двигателя, σш:
sш =sиш +sсш = 71,78+1,52 » 73,30 МПа.
В расчетах судовых двигателей внутреннего сгорания принимается, что максимальное суммарное напряжение в шатуне двигателя, для углеродистой стали должно находиться в интервале sш £130,00 МПа .
Количество шатунных болтов двигателя, iшб: iшб = 2 шт. – задано по условию.
Диаметр шатунных болтов двигателя, dшб: dшб = 0,14 м – задано по условию.
Угол между плоскостью разъема мотылевого подшипника и осью цилиндра, αрп:aрп = 90,00 – задано по условию.
Силы инерции поступательно движущихся частей двигателя в верхней мертвой точке отнесенные к площади поршня, ФпдВМТ:
ФпдВМТ
=
mпд S
wкв2 (1+q)=13537,37
2,80 9,532 (1+0,47)»
Ł 2 ł Ł 2 ł
» 2,53 МПа.
Силы инерции вращательно движущихся частей двигателя в верхней мертвой точке отнесенные к площади поршня, ФпдНМТ:
ФвдВМТ
=
mш-вд S
wкв2 =1403,75
2,80 9,532 =
0,18
МН.
Ł 2 ł Ł 2 ł
Суммарная сила инерции частей двигателя в верхней мертвой точке отнесенная к площади поршня, ФВМТ:
ФВМТ =ФпдВМТ +ФвдВМТ = 2,53+0,18 = 2,70 МН.
Сила затяжки шатунных болтов двигателя, Pшб:
Pшб =1,43 ФВМТ sin(aрп )=1,43 2,70 sin(90,00)= 3,85 МН.
Сила, возникающая в паре поршень-втулка при задире цилиндра двигателя, Pзд:Pзд =1,75 F =1,75 0,3848 = 0,67 МН.
Расчетная сила при оценке растягивающих напряжений в шатунных болтах двигателя, Pр':
Pр'= max(Pшб;Pзд )= max(3,85;0,67)= 3,85 МН.
Максимальное суммарное напряжение в шатунных болтах двигателя, σб:
4 P '
iшб p dшб |
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.