| CATEGORII DOCUMENTE |
| Aeronautica | Comunicatii | Electronica electricitate | Merceologie | Tehnica mecanica |
Constructia si calculul tijei pistonului
1. Rol functional
Tija pistonului este elementul care face legatura dintre piston si capul de cruce, specific functionarii motoarelor in doi timpi; are rolul de a transmite bielei forta de presiune a gazelor si forta de inertie a maselor in miscare alternativa.
Tija pistonului se executa in mod uzual din otel carbon de calitate, sau din oteluri aliate.
Se executa prin forjare si prelucrare mecanica ulterioara prin aschiere.
3. Solutii constructive
In capitolul 4 s-au prezentat si solutiile de montare a tijei de piston; de aceea, in figura 1, s-a preferat prezentarea unui grup piston asamblat, specific motoarelor navale din seria Sulzer RND: 1-segmentii de compresie; 2-segmentii de ungere; 3-boltul capului de cruce; 4-piulita de strangere a tijei pistonului, care traverseaza boltul capului de cruce; 5-stift lateral de fixare a tijei de bolt; 6-conducta mobila din sistemul telescopic de racire a capului pistonului.
|
|
Fig. 2
|
|
||
|
Fig. 1 Fig. 1
In figura 2 se prezinta grupul piston
pentru motoarele seriei MAN B&W MC, pentru care se indica si circulatia
agentului de racire a capului pistonului; se remarca existenta unei flanse
terminale dreptunghiulare a tijei pistonului, asamblarea cu boltul capului de
cruce facandu-se, in aceasta situatie, cu suruburi de prindere; boltul capului
de cruce nu mai este strapuns in acest caz.
|
|
Fig. 3
4. Calcului tijei pistonului
4.1. Schema de calcul, dimensiuni caracteristice, solicitari
Fig. 1
S-au
notat, conform figurii 3: S1-suprafata
de contact dintre tija pistonului si alezajul boltului capului de cruce; S2-suprafata de sprijin a
tijei de boltul capului de cruce; S3-suprafata
de contact dintre piciorul furcat al bielei si boltul capului de cruce; S4-suprafata de contact
dintre patina capului de cruce si boltul capului de cruce;
-lungimea tijei, considerata de la capatul extrem la suprafata
de contact cu boltul capului de cruce; 
-diametrul tijei; 
dimensiunile flansei
de cuplare a tijei de boltul capului de cruce (solutia din fig. 2); 
-diametrul gaurii de trecere a tijei prin bolt:
Tija pistonului
este solicitata la flambaj, la strivire pe suprafata S2, iar portiunea filetata este solicitata la intindere.
Notam sarcina de flambaj cu 
:
, (1)
cu 
-forta de presiune a gazelor; 
-alezajul cilindrului; 
-presiunea gazelor din cilindru; 
-contrapresiunea gazelor din carter.
Adoptam un coeficient de siguranta la flambaj 
si notam sarcina
critica de flambaj cu 
.
Verificarea consta in:
, (2)
cu dat de relatia lui
Euler:
, (3)
unde E-modulul de elasticitate longitudinal; I-momentul de inertie al sectiunii transversale a tijei; 
-lungimea de flambaj: presupunand ca tija este incastrata
atat in piston cat si in boltul capului de cruce, vom avea:
. (4)
Tinand cont de valoarea:
, (5)
din (2), (4) si (5) rezulta:
. (6)
Dimensionarea cu relatia (6) este corecta daca se verifica algoritmul:
se calculeaza aria transversala a tijei cu relatia:
; (7)
se calculeaza raza de inertie ca fiind:
; (8)
se calculeaza coeficientul de zveltete al materialului:
; (9)
se utilizeaza curba 
functie de 
(fig. 4), specifica
fiecarui material, cu -tensiunea de flambaj; 
-limita de proportionalitate; 
-limita de curgere.
Se disting urmatoarele cazuri:
daca 
ne situam in zona
flambajului elastic si dimensionarea facuta cu relatia (6) este corecta;
daca 
solicitarea este o
solicitare de comprimare simpla:
, (10)
cu 
-rezistenta admisibila la comprimare;
daca 
, rezulta ca ne situam in zona flambajului plastic in care
tensiunea de flambaj se calculeaza cu relatia Tetmayer-Iasinsky:
, (11)
unde: a,b sunt coeficienti de material.
se calculeaza in continuare un coeficient de siguranta:
; (12)
Fig. 4
daca 
, dimensionarea este corecta;
daca: 
, se reia calculul de la relatia (6) in care se majoreaza
diametrul tijei.
Prin verificarea tijei pistonului la strivire se intelege verificarea suprafetei de contact dintre tija si boltul capului de cruce.
in cazul tijei normale (fig. 1 si 3), tensiunea de strivire este:
, (13)
unde 
-forta de strivire; 
-aria supusa strivirii:
(14)
si
; (15)
tensiunea maxima de strivire este:
, (16)
cu tensiunea admisibila
; pentru siguranta, in relatia (16) s-a majorat 
cu 
; in cazul in care relatia (16) nu se verifica, se majoreaza printr-o solutie
tehnologica in care tija are un guler de diametrul 
, ceea ce corespunde cazului urmator;
tija cu guler (flansa rotunda):
; (17)
tija cu flansa: cand tija pistonului are o flansa dreptunghiulara de dimensiuni a si b (fig. 2), prin care se face fixarea de boltul capului de cruce, care in acest caz nu mai este strapuns, verificarea la strivire se face conform relatiei de calcul:
. (18)
Pentru calcul vom nota cu 
-diametrul filetului la fund; 
-diametrul filetului la varf; 
-forta de tractiune; tensiunea de intindere este:
, (19)
in care aria transversala supusa tractiunii este:
. (20)
Verificarea consta in urmatoarea comparatie:
, (21)
unde:
, (22)
|
|
cu 
-forta de gripare a portiunii filetate:
, (23)
iar 
-forta de inertie majorata a pistonului, impreuna cu segmentii
si tija pistonului:
; (24)
tensiunea de tractiune
admisibila este 
.
|
Politica de confidentialitate | Termeni si conditii de utilizare |
Vizualizari: 1874
Importanta: 
Termeni si conditii de utilizare | Contact
© SCRIGROUP 2024 . All rights reserved
