Calculul segmentilor

Calculul segmentilor

Din figura 10 se alege presiunea elastica medie pentru

Fig 17

Pentru D=83mm

1.Tensiunea admisibila s_a se adopta din figura 22, functie de diametrul interior al cilindrului D.

Tab 1

Figura 18

-tensiunea admisibila se alege din figura 22.in functie de alezaj.

=280 [MPa]

Tab 2

3 Rostul in stare libera:

E-modul de elasticitate al fontei

4Raza medie a segmentului:

h=2 [mm]

5 Expresia tensiuni maxime la montare segmentului:

m=2 pentru figura 2c.

6 Rostul la montaj:

D=83 [mm]

-temperatura segmentului si cilindru.

7 Cilindrul din fonta:

-coeficient de dilatare liniara a segmentulu ,cilindrului.

8 Boltul

` 8.1 Constructia boltului:

Boltul face legatura dintre piston si biela, transmitand forta de presiune a gazelor preluata de capul pistonului spre biela. Solicitarile variabile la care este supus boltul sunt datorate fortei de presiune si fortei de inertie a pistonului. Datorita vitezelor relative mici de deplasare dintre suprafete, ungerea cuplelor piston-bolt sau biela-bolt are loc in conditii dificile.

Figura 19

Forma constructiva a boltului este una tubulara (fig. 19a). In cazul in care solicitarile sunt mai mici (de obicei la m.a.s.) boltul poate avea forma unui solid de egala rezistenta (fig. 19b).

Boltul se sprijina la capete pe umerii din piston, iar in partea centrala este situata biela. Montajul boltului este posibil in trei variante:

- bolt fix in biela si liber in locasurile din piston - solutie numita cu bolt fix;

- bolt liber in biela si in locasurile din piston - solutie numita cu bolt flotant;

- bolt liber in biela si fix in locasurile din piston;

Ultima varianta nu este utilizata la motoarele pentru autovehicule rutiere deoarece presupune gaurirea locasurilor de bolt pentru suruburile de fixare, ceea ce duce la slabirea sectiunii. Montajul boltului cu strangere in locasurile din piston nu este posibila datorita diferentei mari dintre coeficientii de dilatare termica pentru cele doua materiale (boltul este fabricat din otel, iar pistonul din aliaj de aluminiu).

Varianta cu bolt fix se adopta la m.a.s. mai putin solicitat in timp ce varianta cu bolt flotant se aplica la m.a.c. si la m.a.s. puternic solicitate.

In varianta cu bolt flotant exista posibilitatea unei deplasari axiale a boltului, Pentru a preveni contactul cu cilindrul, miscarea axiala a boltului este limitata prin montarea unor inele de siguranta in locasurile din piston (fig. 20).

Figura 20

Pentru o buna functionare a motorului, boltul trebuie sa indeplineasca urmatoarele conditii:

- sa posede o rigiditate mare care sa limiteze deformatiile in timpul functionarii;

- sa aiba o masa cat mai mica, pentru a se reduce forta de inertie. Reducerea masei se poate face numai prin micsorarea dimensiunilor, ceea ce poate duce la scaderea rigiditatii.

- miezul trebuie sa fie cat mai tenace pentru a rezista la solicitarea prin soc;

- duritatea suprafetei exterioare trebuie sa fie cat mai mare pentru a se reduce uzura;

- calitatea suprafetei exterioare si abaterile dinensionale si de forma trebuie sa asigure o functionare corecta;

Materialele utilizate la fabricarea bolturilor sunt otelurile de scule. La bolturile fabricate din marcile 17Cr3 sau 16MnCr15 suprafata exterioara se cementeaza. In functie de grosimea miezului, rezistenta la repere este σ_r=700 . 1500 Mpa pentru 17Cr3 si σ_r=850 . 1350 Mpa pentru 16MnCr5.

Oteurile nitrurate pentru scule (de ex. 31CrMoV9) sunt utilizate la motoarele puternic incarcate.

8.2 Calculul boltului

Montajul schematic al boltului este prezentat in figura 19.unde:

l_b [mm] - lungimea de sprijin a boltului in biela;

l_p [mm] - lungimea de sprijin a boltului in locasul pistonului

l [mm] - lungimea boltului

j_b [mm] - jocul intre biela si umerii pistonului

d_ib [mm] - diametrul interior al boltului

d_eb [mm] - diametrul exterior al boltului

Boltul se dimensioneaza pe baza datelor statistice.

Se recomanda urmatoarele valori:

Lungimea boltului [mm]

bolt flotant l= (0,8.0,87)^.D pentru m.a.s. si m.a.c.

l= 0.87*83=69.72 [mm]

l=70 []mm

l_b - lungimea de sprijin in biela [mm]

bolt flotant: l_b= (0,32.0,48)^.D pentru m.a.c

l_b= 0.37*83=30.71 [mm]

l_b=31[mm]

Diametrul exterior al boltului:

Figura 21

d_eb= (0.32.0.38)^.D pentru m.a.c. autoturisme

d_eb=0.35*83=29.05 [mm]

d_eb=29 [mm]

=0 ...0,52

Se alege =0

d_ib=

d_ib=

d_ib=

j_b= 1.1.5 mm

j_b= 1.5 mm

9 Presiunea de contact in biela:

10 Presiunea specifica in locasul boltului:

l_p=

l_p=

l_p=

11 Momentul incovoetor in sectiune mediana a boltului:

12 Tensiunea maxima de incovoere:

pentru OTEL CARBON (OLC)

13 Presiunile maxime si minime pentru blot flotant:

14 Coeficientul de siguranta la oboseala pentru bolt flotant:

rezistenta la oboseala pentru ciclul simetric.

Se alege

coeficient de concentrare a sectiuni.

factor dimensional

coeficient de calitate a suprafetei.

15 Tensiunea de forfecare in plan neutru:

p=0.0008 [MPa]

16 Repartitia de tensuni:

16.1 Fibra exterioara:

h=7,25

r=5,43 [mm]

k-factor de corectie.

16.2 Fibra interioara:

16.3 Tensiunile in punctele 1,2,3,4:

Pentru punctul 1):

Pentru punctul 2):

Pentru punctul 3):

Pentru punctul 4):

17 Determinarea jocului la montaj in umeri mantalei: