* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

33 ШАТУН 34 Д л я быстроходных двигателей необходимо т а к ж е п р о в е р и т ь и з г и б Ш . от с и л и н е р ц и и в п л о с к о с т и к а ч а н и я . Этот р а с ч е т п р о и з в о д я т п о ф-ле Б а х а : а = Q ^ *гу -~ кг/см , г д е п—мак­ симальное число оборотов,г—радиус колена ва­ л а в см, у—уд. в. м а т е р и а л а , I—длина Ш . м е ж ­ д у ц е н т р а м и г о л о в о к в см, f—площадь попереч­ н о г о с е ч е н и я в см , W—момент с о п р о т и в л е н и я BCJWA Н а и б о л ь ш е е з н а ч е н и е и з г и б а ю щ е г о м о м е н ­ т а от с и л и н е р ц и и с т е р ж н я п о с т о я н н о г о с е ч е н и я находится в расс т о я н и и х = 0,5771 I Фиг. 6. от ц е н т р а п о р ш н е ­ в о й ц а п ф ы ( ф и г . 6), а равнодействую­ щая их приложе­ на в расстоянии I от ц е н т р а н и ж н е й головки. Т. к. силы инерции точно можно подсчитать только после о п р е д е л е н и я ф о р м ы , р а з м е р о в и в е с а ГЛ., т о расчет стержня следует произвести дважды: сначала з а д а т ь с я весом прямолинейно д в и ж у ­ щ и х с я частей по табл. 1 и л и 2 и приближенно произвести расчет, а затем подсчитать по чер­ т е ж у вес Ш . и проверить выбранное сечение более т о ч н о . ь 2 2 отношением д л и н ы Ш . к р а д и у с у к р и в о ш и п а —, где L—длина, а г — р а д и у с . В з а в и с и м о с т и от н а з н а ч е н и я м а ш и н ы это о т н о ш е н и е к о л е б л е т с я в ш и р о к и х п р е д е л а х от 3,5 д о 5,5; н и ж н и й п р е ­ дел у м е н ь ш а е т в ы с о т у м а ш и н ы , н о у в е л и ч и в а е т нормальное давление поршня на стенки ци­ линдра, а верхний—наоборот. Т а к , д л я мото­ циклетных и авиационных двигателей это отно­ ш е н и е б е р у т б л и ж е к 3,5. а д л я п а р о в ы х м а ш и н , газовых двигателей и воздушных компрессоров б л и ж е к 5,5. С т е р ж е н ь ш а т у н а п р о в е р я е т с я на изгиб по формуле Эйлера, но т а к к а к она дает п р а в и л ь н ы е р е з у л ь т а т ы только д л я тон­ к и х д л и н н ы х с т е р ж н е й , то н а д е ж н е е р а с с ч и ­ т ы в а т ь Ш . п о ф-ле Т е т м а й е р а . П о ф-ле Э й л е р а S = P = • , где Р —максимальное давле­ ние на поршень машины, почти равное у с и л и ю 8, н а п р а в л е н н о м у п о Ш . , т . к . у г о л к а ч а н и я е г о н е в е л и к ; Е—модуль продольной упругости ма­ т е р и а л а , а—запас п р о ч н о с т и , к о т о р ы й д л я т и х о ­ х о д н ы х м а ш и н р а в е н 15—20, а д л я б ы с т р о х о д ­ н ы х у м е н ь ш а е т с я до 5, I—экваториальный мо­ мент инерции поперечного сечения Ш . в р а с ­ с т о я н и и 0,4 L от ц е н т р а н и ж н е й г о л о в к и . В з а ­ в и с и м о с т и от ф о р м ы п о п е р е ч н о г о с е ч е н и я с т е р ж ­ н я Ш . выражение д л я момента инерции будет различно. П р и круглом сечении стержень обыч­ но в ы п о л н я е т с я с л е г к а к о н и ч е с к и м , у м е н ь ш а ­ я с ь к п о р ш н е в о й , и л и к р е й ц к о п ф н о й , г о л о в к е до 75—85% от р а с с ч и т ы в а е м о г о , и у ш и р я е т с я с плавным переходом к к р и в о ш и п н о й головке. Д л я тихоходных машин, у которых влияние сил инерции массы ш а т у н а н а прочность его сравнительно невелико, а преобладающими я в ­ л я ю т с я осевые у с и л и я от п о р ш н я , к р у г л о е се­ чение с т е р ж н я представляется более выгодным в смысле и с п о л ь з о в а н и я м а т е р и а л а и п р о с т о т ы обработки. Только при больших скоростях п о р ш н я более в ы ­ годным и целесооб­ р а з н ы м сечением я в ­ ляется прямоуголь­ ное, а самым выгод­ ным—двутавровое, п р и в ы б о р е ж е круг¬ лого сечения к а к наиболее простого Фиг. 5. с л е д у е т д е л а т ь его п о л ы м , т. е. п р о с в е р л и т ь в н у т р и к а н а л б о л ь ­ ш о г о д и а м е т р а , в о т д е л ь н ы х с л у ч а я х д о 0,8 от н а р у ж н о г о д и а м . Д л я к р у г л о г о сплошно¬ го с е ч е н и я момент и н е р ц и и I = ^ ~ , где z г Т а б л . 1 .—В е е п р я м о л и н е й н о д в и ж у щ и х с я ч а с т е й (на 1 см площади поршня). 2 Типы двигателей внутреннего сгорания | быстр, сгорапия Без крейцкопфа^ дизелятихоходн. | » быстрох. Двойного действия с 2 крейцкопф. Автомоб. с чугунным поршнем . . Авиац. » & » » Авиац. « • алюмин. » . . . G , 0 кг/см* 0,3 —0,55 0,35 —0,65 0,3 —0,4 0,9 —1,3 1,2 —1,5 0,03 —0,04 0,025—0,03 0,02 —0,025 В т а б л . 1 G — в е с п о р ш н я + 0,4 в е с а Ш . , п р и ­ х о д я щ и е с я н а 1 см п л о щ а д и п о р ш н я , а в т а б л . 2—вес н а е д и н и ц у р а б о ч е г о о б ъ е м а ц и л и н д р а ; 0 2 Т а б л . 2.—В е е п р я м о л и н е й н о д в и ж у щ и х с я ч а с т е й (на 1 л рабочего объема цилиндра). Типы цилиндров G , кг/л 0 5— 7 10—16 6 10 — 1 2 — d —диаметр н а р а с с т о я н и и 0,4 L от ц е н т р а к р и ­ вошипной головки; д л я полого сечения 1 = m = el (^»« ~ ^о). где d —диам. a просверленного к а ­ стержня отноше­ и г нала. 1 т а х Д л я прямоугольного сечения , Imin^&^r (Ф - )& Р 5 п и ч е м =^ н и е ^ в ы б и р а ю т в п р е д е л а х 1,7—2. Д л я д в у т а в ­ р о в о г о с е ч е н и я момент и н е р ц и и J-Wifttr. Вт-Ыхз 12 Т 1•mi-м. (H-h)B*-h(B-b)3 12 m x Р а з м е р ы с е ч е н и я п о д б и р а ю т т а к , ч т о б ы I „. = = 4I , т. к. силы инерции Ш . действуют толь­ ко в плоскости качания Ш . Н е о б х о д и м о п р о в е р и т ь е щ е н а и м е н ь ш е е сече­ н и е с т е р ж н я н а с ж а т и е а = Р :f кг/см , допу­ с к а я н а п р я ж е н и е о,, д л я у г л е р о д и с т о й с т а л и до 750 кг/см , д л я н и к е л е в о й д о 1 200 кг/см , а д л я х р о м о н и к е л е в о й д о 1 500 кг/см . m>n 2 е 2 2 2 д л я ступенчатого компрессора считается вес в с е г о п о р ш н я + 0,4 в е с а Ш . , п р и х о д я щ и е с я на 1 л объема цилиндра низкого д а в л е н и я . Пользование табл. 2 дает белее правильные ре­ зультаты. Д л я поршней с охлаждением следует брать значения ближе к верхним пределам. Поршневая головка закрытого типа Ш . дви­ г а т е л е й в н у т р е н н е г о с г о р а н и я п р о с т о г о дейст­ в и я в п о п е р е ч н о м с е ч е н и и X—X ( ф и г . 7) н а г р у ­ ж е н а с и л о й P , в о з н и к а ю щ е й от и н е р ц и и у с к о р е н ­ н ы х д в и ж у щ и х с я ч а с т е й , а т а к ж е от з а е д а н и я п о р ш н я . Эта с и л а в ы з ы в а е т н а п р я ж е н и е растя¬ ж е н и я a = ~ , где ^ — п л о щ а д ь с е ч е н и я б о к о в и ­ ны; напряжение допускается д л я углеродистой с т а л и д о 900 кг/см , а д л я хромоникелевой до 1 750 кг /см . Сечение У — Y п р о в е р я е т с я н а и з г и б h s 2 2 от м о м е н т а M = ~ -1. В в и л ь ч а т ы х Ш . к а ж д ы й b подшипник нагружен силой Рь действующей Т. Э. m. XXVI.