1.4.5. Расчёт на прочность клапана
Впускные и выпускные клапана работают в тяжелых условиях. Выпускной клапан, кроме динамического воздействия, подвержен воздействию горячих продуктов сгорания, омывающих его тарелку, вследствие чего последняя при работе двигателя значительно нагревается. Поэтому материал для изготовления таких клапанов должен быть жаростойким, антикоррозионным, достаточно прочным и вязким, износоустойчивым, не склонным к короблению и образованию трещин, не способным закаливаться на воздухе, при повторных нагревах должен сохранять первоначальные физические свойства. Для быстроходных двигателей клапаны изготовляют из специальных сталей типа сильхром с содержанием 2,2–3,9% Si, 2,5–20% Cr и 23–27% Ni.
В целях повышения твердости и антикоррозионности рабочие фаски клапанов покрывают сплавом стеллит. В расплавленном виде его наносят на нагретую поверхность клапана слоем толщиной 1–1,5 мм. Сплав стеллит, в который входят Cr, W и другие элементы, обладает большой твердостью. Впускные клапаны, как работающие в более легких условиях, чем выпускные, часто изготовляют из недорогих сталей. Пружины клапанов выполняют из сталей с высоким пределом текучести.
По принятому отношению F/f = 9 определяю площадь проходного сечения клапана:
см2,
где F – площадь сечения цилиндра двигателя.
Принимаем: – угол образующей конуса посадки клапана с горизонталью.
Диаметр проходного сечения клапана:
см,
где – ход клапана при .
Ход клапана будет равен:
см.
Предварительно принимаем основные размеры:
диаметр тарелки клапана – мм;
толщина тарелки клапана – мм;
диаметр штока клапана – мм;
радиус перехода от штока к тарелке клапана – мм.
Толщину тарелки клапана проверяют на прочность как диск, свободно опертый по контуру и равномерно нагруженный распределенным давлением :
кгс/см2 МПа МПа.
Шток выпускного клапана проверяют на сжатие наибольшим усилием P, возникающим в момент открытия клапана:
кгс Н,
где кгс/см2 МПа – давление в конце расширения при пуске двигателя в ход, достигающее наибольшего значения в данный период.
Напряжения сжатия в штоке клапана:
кгс/см2 МПа МПа,
где см2.
Наименьшее натяжение пружины (предварительный затяг) должно обеспечить плотное прилегание клапана к седлу:
кгс Н.
В период движения клапана с отрицательным ускорением наибольшая сила упругости пружины должна не только воспрепятствовать отрыву ролика от кулачковой шайбы, но и обеспечить надёжный контакт поверхностей ролика и кулачковой шайбы. Значение наибольшей силы упругости может быть принято:
кгс Н.
Зная наибольшее давление пружины, толщину её проволоки определяют из выражения:
см,
где см – средний диаметр пружины;
кгс/см2 – допускаемые напряжения кручения в пружинах из сталей;
– толщина круглой проволоки пружины.
Необходимое число витков пружины определяют на основании того, что сила натяжения пружины пропорциональна её прогибу:
,
где см.
Принимаем: .
Длина пружины при открытом клапане:
мм,
где мм – минимальный зазор между витками.
Длина пружины при закрытом клапане:
мм.
Наибольшее и наименьшее напряжения кручения:
кгс/см2;
кгс/см2.
... массы ковша. Грейфер применяют обычно для разработки грунтов малой плотности (I и II группы) и находящихся под водой. Более плотные грунты предварительно необходимо рыхлить. Производительность одноковшового экскаватора снижается по мере увеличения плотности грунта. Кроме того, она зависит от способа разработки грунта (при работе "на вымет" производительность повышается, при погрузке на ...
... Мощность электродвигателя , кВт, привода дробилки рассчитывается по формуле , (11) где - удельный энергетический показатель дробилки, при дробимом материале известняке [1]; - производительность дробилки, м3/ч; - степень дробления, для роторной дробилки типоразмера 1250´1000 мм [1]; - средневзвешенный диаметр исходного продукта, м; ...
... с короткозамкнутым ротором (КЗР) с характеристиками, не уступающим характеристикам двигателей постоянного тока (ДПТ). 3. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ. 3.1 Требования к электроприводу скребкового конвейера применительно к условиям данного цеха. При проектирование электрооборудования и устройств автоматики следует учесть что, цех РОЦ ...
... : ºС 3.Организационно-экономическая часть 3.1 Сравнительный технико-экономический анализ проектируемого и базового варианта В дипломном проекте решается задача решается задача необходимости модернизации патронного полуавтомата 1П756. Эта необходимость вызвана тем, что базовый вариант станка не соответствует современным требованиям, в частности, по надежности. Модернизация ...
0 комментариев