Proiect Filip Maiar
-
Upload
alexandru-mocanu -
Category
Documents
-
view
27 -
download
0
description
Transcript of Proiect Filip Maiar
-
PROIECT M.A.I.A.R. Roman-Ionita FilipSa se proiecteze un motor pentru tractiune rutiera cu urmatoarele caracteristici:
- tipul: MAS 4 timpi- puterea efectiva: Pe = 110.4 kW- turatia nominala: n = 5900 rot/min
- raportul de comprimare: = 11- numarul de cilindrii: i = 6 si dispunerea: linie- tipul admisiei: aspirat
1000
1000
100
110.4 5900 6 11 4
I Calculul termic
Calculul termic al motorului consta in determinarea marimilor de stare ale ciclului motor pentru a putea trasa diagrama indicata. Se vor determina marimile caracteristice ale ciclului (presiunea medie indicata si efectiva, consumul specific de combustibil, etc.), dimensiunile fundamentale ale motorului (alezajul D, cursa S). Calculul ciclului se face la regimul nominal.
Pentru calculul termic se adopta metoda simplificata, pentru un ciclu semireal - ciclul de referinta, din care, prin rotunjiri, se obtine diagrama indicata reala.
In figura urmatoare este prezentat ciclul teoretic de referinta pentru MAS:
p
z
c
b
g b'
s a
VVc Va
-
I 1) Calculul procesului de admisie
In acest subcapitol voi determina parametrii de stare la sfarsitul admisiei ( pa Ta ), a coeficientuluide umplere sau randamentul volumetric V , precum si coeficientul de gaze arse reziduale .
Marimile de stare initiale ale incarcaturii proaspete sunt: 1 105 298
Datorita contactului cu piesele calde ale motorului, incarcatura proaspata se incalzeste, iar la intrarea in cilindru are temperatura :
unde 10 45[[ ]] este cresterea de temperatura => =+ 308 343[[ ]]
325
La inceputul cursei de admisie in cilindru se afla kilomoli de gaze arse reziduale, care ocupa volumul camerei de ardere , avand presiunea si temperatura .
NgVc pg Tg
Pentru ca nu se cunoaste cursa S a pistonului, cu care putem determina viteza acestuia, parametru ce indica tipul motorului ( rapid sau semirapid), aleg din tabele cazul motorului rapid.
Pentru MAS rapid normal aspirat avem valorile:
=1.03 1.15[[ ]] 103 103 115 103 =1.15 115 103
900 1100[[ ]]
Presiunea la sfarsitul procesului de admisie se alege tot din date statistice:pa
=0.8 1.05[[ ]] 80 103 105 103 =0.9 90 103
320 370[[ ]]
Coeficientul de umplere se calculaza cu relatia:V 1.4
=
1
(( 1))809.44 103
Valoarea coeficientului de gaze arse reziduale:
= 1
1
1 51.304 103 41.976 103 0.05
Temperatura la finalul procesului de admisie:
=
+
1
+1349.482 358.362[[ ]] valori ce apartin intervalului [320 370] K
354
-
I 2) Calculul comprimarii
Din ecuatiile politropei cu exponent constant 1.25 , rezulta:
= 1.803 106 apartine intervalului [9 25] bar
= 1 644.691 apartine intervalului [600 800] K
I 3) Calculul arderii
La MAS, de putere maxima este subunitar, ceea ce duce la o ardere incompleta, gazele de ardere contin:
CO CO2 H2O N2
Compozitia benzinei: 0.854 %85.4[[ ]]
0.142 %14.2[[ ]]
0.004 %0.4[[ ]] 0.85 0.95[[ ]] 0.9
=1
0.21
+12
4
32
507.341 103 Kmolaer
Kgcb
= 456.607 103
Numarul de Kmoli de produsi:
=12
0.42 (( 1 )) 49.858 103 KmolCO2
Kgcb
=0.42 (( 1 )) 21.308 103 KmolCO
Kgcb
=2
71 103 KmolH2O
Kgcb
=0.79 360.72 103 KmolN2
Kgcb
Cantitatea totala de produsi de ardere:
=+++ 502.886 103 Kmolprodusi
Kgcb
Caldura degajata din arderea combustibilului: 43529 KJ
Kgcb
= 119538 (( 1 )) 37.464 103 KJ
Kgcb
Coeficientul de utilizare a caldurii: 0.8 0.95[[ ]] 0.875
Participatiile masice ale componentelor in gazele de ardere sunt: = 99.144 103
= 42.372 103 = 141.185 103 = 717.299 103
-
Folosind MS Excel cu ajutorul Tabelului 1 determin si
6215 8320 300 400 =354
=+
7.352 103
13439.65 18493.33 600 800 =644.691
=+
14.569 103
Energia interna a gazelor este:
118 =+ 1 465.082 103 =
+
+11.077
=+
(( +1 ))
+
(( +1 )) 82.679 103
KJ
Kmol
Dupa incadrarea Uz intre Uzrez1 si Uzrez2 in tabelul 1, rezulta:
2800 2900 80766.21 84141.08
=+
2.857 103 apartine intervalului [2400 3000] K
Raportul de crestere a presiunii:
= 4.774
= 8.607 106 nu apartine intervalului [3.5 7.5]*10^6 Pa
I 4) Calculul destinderii
Aplicand ecuatiile politropei obtinem:
1.35
=1
338.062 103 apartine intervalului [3 6]*10^5 Pa
=1
1
1.234 103 apartine intervalului [1200 1700] K
-
I 5) Calculul marimilor caracteristice ale ciclului de referinta
Lucrul mecanic indicat nu se poate calcula deoarece nu se cunoaste volumul cursei pistonului Vs.
Presiunea medie indicata a ciclului de referinta:
0.2 0.4[[ ]] 0.3 8.314
=
1
1
1
1 1
1
1
1
1 1
1.064 106
= 1
348.003 103
I 6) Calculul marimilor caracteristice ale ciclului real
Coeficientul de plenitudine al diagramei: 0.92 0.97[[ ]] 0.95
Presiunea medie indicata: = 1.011 106
Randamentul indicat: = 330.603 103 apartine intervalului [0.26 0.35]
Consumul specific indicat de combustibil: =1
250.16[[ ]]
Marimi efective:
Randamentul mecanic: 0.79 0.9[[ ]] 0.9
Randamentul efectiv: 0.25 0.32[[ ]] 0.3
Consumul specific efectiv de combustibil:
=1
275.678
apartine intervalului [235 325] gr/kWh
Presiunea medie efectiva: = 909.823 103
I 7) Calculul dimensiunilor fundamentale ale motorului
0.6 1.3[[ ]] 1
=3
4
80.606
= 80.606
=
15.852
=
411.33 103
-
=
110.4
Aleg: 80.6 80.6
=
2
4
110.376 =
411.24 103
Cilindreea totala: = 2.467
=|| ||
100 21.891 103 eroarea ERR = 0.022% < 5%
I 8) Bilantul energetic al motorului
Bilantul energetic reprezinta repartizarea caldurii disponibile prin arderea combustibilului in schimburile energetice ale fluidului motor cu exteriorul, intr-un anumit interval de timp. Bilantul energetic are rol in a putea evalua diferitele pierderi si in a determina cantitatea de caldura evacuata prin sistemul de racire, lucru necesar pentru dimensionarea acestui sistem.
Ecuatia de bilant: ++++Qr Qg Qinc Qrez
Scrisa procentual ecuatia de bilant este: 100 ++++qe qr qg qin qrez
Caldura disponibila:
= 1.325 106
Caldura transformata in lucru mecanic efectiv:
= 397.353 103
Caldura evacuata de sistemul de racire:
8.0606 8.0606 5900
=0.3972 1.73 0.575 0.71+1 1.5
(( 1))
0.286
180.128 103 kJ
hr
178757
Caldura evacuata de gazele de ardere:
=
1
899.967 = 1.234 103
25136.85 26473.22 800 900 =899.967
=+
26.473 103
-
39536.13 43318.42 1200 1300 = 1.234 103
=+
40.828 103 =
+
2 1.067 103
=+
33.651 103
=325 300 400 8973.081 12049.2
=+
9.742 103
=298 200 300 5779.903 8973.081
=+
8.909 103
=+
+
2
9.326 103
= 383.03 103
=119538 (( 1 )) 103 184.577
%22 45[[ ]] =100 30
%15 35[[ ]] = 100 13.496
%25 50[[ ]] =100 28.919
%0 5[[ ]] =100 13.936 103
= 365.186 103
%2 5[[ ]] =100 27.571 nu apartine intervalului [2 5]%
Verificare: =++++ 100
-
II Calculul dinamic
Calculul dinamic are ca scop principal determinarea variatiei fortelor si momentelor ce actioneaza asupra mecanismului biela-manivela.
Pentru mecanismul normal axat avem:
= 115 103 105 80.606 80.606
= 2
4 76.545 5900 =
30617.847
1
1
31
5
1
4 =2
40.303 = 161.212
Densitatea materialului din care este facut pistonul: 0.5 0.8[[ ]] 3
Masa pistonului: = 3 261.862 103 418.979 103 0.42
Masa grupului piston [piston, bolt, segmenti: =1.2 1.4[[ ]] 504 103 588 103
0.55
Masa raportata a bielei: 0.09 0.2[[ ]] 2
Masa bielei: = 2
4
459.269 103 1.021 0.78
=0.725 565.5 103
=0.275 214.5 103
=+ 764.5 103
=103 4
2 149.814 103
2apartine intervalului [0.1 0.2]
5900
mtr R 2JB
R 2
=2499.174
120
10
208.265
+Fi.tr
tan (()) = 115.808
F
cos (()) =110.4
sin (( + ))cos (()) =
|| ||100 4.899
-
III Calculul pistonului
III 1) Stabilirea dimensiunilor pistonului
Pistonul se dimensioneaza in raport cu solutiile constructiv - functionale alese, pe baza datelor statistice. Diametrele in lungul pistonului se determina avand in vedere ca jocul diametral la cald reprezinta diferenta dintre diametrele cilindrului si pistonului.
Daca Dp este diametrul pistonului la rece, intr-un plan transversal cu temperatura de functionare Tp, se obtine:
=80.606 385 395[[ ]] 390 =298
525 625[[ ]] 575 300
373 413[[ ]] 393 200
=0.002 0.004[[ ]] 161.212 103 322.424 103 0.191
=0.0003 0.0013[[ ]] 24.182 103 104.788 103 0.044
17 24[[ ]] 106
1 20 106
1 21 106
1
ATC Si18CuMgNiKS281,1; MAHLE 138
ATC Si12CuMgNiKS1275; MAHLE 124
2.68 3
2.7 3
= +1
+1 80.097[[ ]]
= +1
+1 80.55[[ ]]
=0.05 0.12[[ ]] 2 8.061 19.345[[ ]]
=0.8 1.1[[ ]] 64.485 88.667[[ ]] 75
=0.5 0.8[[ ]] 40.303 64.485[[ ]] 50
=0.3 0.4[[ ]] 24.182 32.242[[ ]] 24.2
=0.08 0.1[[ ]] 6.448 8.061[[ ]] 6.5
=0.5 0.7[[ ]] 40.303 56.424[[ ]] 45
=0.06 0.12[[ ]] 4.836 9.673[[ ]] 8
-
1.5 2.5[[ ]] 2
=0.035 0.045[[ ]] 2.821 3.627[[ ]] 3
=0.52 39 =39
=0.042 0.052[[ ]] 3.385 4.192[[ ]] 3.4
= 2 73.806 =73.806
= 0.05 0.12[[ ]] 2 65.745 54.461[[ ]] 54.5
Grosimea peretelui mantalei: =0.02 0.04[[ ]] 1.612 3.224[[ ]]
0.4 0.8[[ ]] Ovalitate pe toata lungimea pistonului
Diametrul bolului: =0.24 0.28[[ ]] 19.345 22.57[[ ]] 22.5
Diametrul exterior al umerilor: =1.3 1.6[[ ]] 29.25 36[[ ]] 32.6
III 2) Verificarea solicitarilor
Capul pistonului se verifica la solicitari mecanice, termice si rezultante, asimilandu-l cu o placacirculara incastrata pe contur, care are grosimea constanta delta si diametrul Dial suprafetei interioare a regiunii portsegmenti.
Pentru solicitarile mecanice se considera ca placa este incarcata cu o sarcina uniform distribuita,egala cu presiunea maxima a gazelor din cilindru pmax. Eforturile unitare radiale si tangentiale se calculeaza la marginea placii cu relatiile
=0.8 6.886 0.32 0.36[[ ]] 0.34
6.9 8.8[[ ]] 104 8 104
=3 2
16 290.768 =
3 2
16 290.768
= 30.861 = 30.861
iar in centru cu relatia:
=3 (( +1 )) 2
32 260.815 =
3 (( +1 )) 2
32 260.815
=60.815 =60.815
Solicitarile termice pot fi calculate presupunand ca grosimea delta este mica fata de reaza placii Ri, astfel incat sa se neglijeze variatia axiala a temperaturii.
-
110 160[[ ]]
120
=2
27.25 =6.5
=4
2 420.167 103
2
=0.25 105.042 103 2
=
2
+1
+2
+
+2
4
2
2
4
2
103 2
4
50.44 103
= 50.44 103
=
+2
+
+2
4
2
2
4
2
33.56 103
=
2
+3
+2
+
+2
4
2
2
4
2
92.44 103
= 92.44 103
Tensiunea circumferentiala in fibra este:
=
5.69 =
2 (( 1 ))7.242
Regiunea portsegmenti:
3 0.5
=4
2 +
22 19.223
2
= 2
418.279 < (30...40) MPa
-
Solicitari rezultate:
la margine: =+ 83.476
=++ 83.577apartine intervalului [70 120] MPa
=+ 23.586
=++ 23.653
la centru: =+ 68.149
=++ 53.666apartine intervalului [70 120] MPa
=+ 68.149
=++ 53.666
=
2
2 (( +1 ))4.202 aprox. 4 MPa
=18.279 < 30 ... 40 MPa
=0.5 2
2 239.692[[ ]] apartine intervalului [25 40] MPa
Valoare extrasa din tabelul calculului dinamic: 2168.262
=
537.99 103 apartine intervalului [0.4 0.8] MPa
III 3) Bolul pistonului:
Pentru materialul bolului aleg oel aliat marca 18MnCr10 clit CIF pe adncimea de 0.15 mm, a crui rezisten la rupere este:
900 1200[[ ]] 950
Modulul de elasticitate longitudinal al oelului din care se fabric bolul este: 2.1 105
Dimensionarea bolului:
=0.24 0.28[[ ]] 19.345 22.57[[ ]] 22.5
=0.64 0.72[[ ]] 14.4 16.2[[ ]] 15.8 = 702.222 103
=0.26 0.3[[ ]] 20.958 24.182[[ ]] 21
-
=0.88 0.93[[ ]] 70.933 74.964[[ ]] 71
1 2[[ ]] 1.6
Lungimea de sprijin: = 2
223.4 =23.4
Lungimea de sprijin pe piciorul bielei n zona inferioar, corectat: 26
Verificarea la rezisten a boluluiPresiunea din bosajul umerilor pistonului i piciorul bielei:Bolul este solicitat din rezultanta forelor de presiune i de inerie a maselor n micare de translaie.
Din tabelul calculului dinamic avem max(F):29051.5
=2
27.589 < 30 MPa
=
49.661 aparine intervalului [25 50] MPa
Solicitarea la ncovoiere:
= (( 3 4 1.5 ))
1.2 3 1 4 225.784 < [250 500] MPa
Solicitarea la oboseal:Se consider un ciclu asimetric pentru bolul montat fix n piciorul bielei.
Forele considerate sunt:
= 2
4 34.629 10
3
= 2 (( +1 )) 8.077 103 --> n PMI
= 2 (( 1 )) 4.846 103 --> n PME
=0.4 380 0.775 1.1 1.5[[ ]] 1.5 1
=+ 39.475 103 = (( 3 4 1.5 ))
1.2 3 1 4 306.795
= 8.077 103 = (( 3 4 1.5 ))
1.2 3 1 4 62.774
=
2184.785 =1.6 608
=+
2122.01 =
2250 103
-
=1
+
2.006 aparine intervalului [2 4]
Solicitarea la forfecare:
=0.85 ++1 2
2 1 4 141.489 < [150 250] MPa
Deformaia, jocul de montaj i temperatura de montaj:
=1.5 15 (( 0.4))3
1.086
=0.09
+1
1
3
35.572 103
=0.004 0.015[[ ]] 90 103 337.5 103
aleg: =0.0087 195.75 103
=2
97.875 103 > f.bolt
10.5 12[[ ]] 106
1 11 106
1= 21 106
1
149.85 169.85[[ ]] = 423 443[[ ]] 433
149.85 209.85[[ ]] = 423 483[[ ]] 470
=+ 20 20
+1 20 84.544 103
Temperatura de montaj a bolului: =+|| ||(( || ||))
20 199.603
=73.547
=6.5 =3.4 =24.2
=8 =75 =21 =+ 2 24.2
=1.6=3 =50
=26 =+ 2 29.2=2 = 80.097[[ ]]
29.2=54.5 = 80.55[[ ]]
=23.4=22.5 =45
=71=32.6 =39
-
III 4) Segmenii pistonului:
Segmenii se monteaz n canaleleportsegmeni ale pistonului, pentru a etana cilindrul. Forma lor este de inel tiat. Datorit elasticitii, n form liber st deschis, avnd distana dintre capete S0. La montarea n cilindru, segmentul este strns i ia form circular, de diametru D, iar distana dintre capete devine S
-
Presiunea radial:Pentru o mai bun etanare i o uzur mai uniform a cilindrului, voi folosi segmeni de presiune variabil.
-
Solicitri n funcionare: 1.8 0.18
=
2
3
1
2
1
293.688
Solicitri la montaj: 1 0.1625 7.211
=2
1
2
1
(( 3 ))
491.672 < 500 MPa
IV Calculul Bielei
Biela transmite fora de presiune a gazelor i fora de inerie a grupului piston ctre arborele cotit. Ea transform micarea de translaie n micare de rotaie. Materialele din care se fac bielele sunt n general din oeluri aliate sau oel carbon.
Semifabricatul se formeaz prin deformare la cald, dintr-o bucat, i este supus apoi diferitelor tratamente termice. Capacul bielei se rupe ulterior, astfel nct abaterea de la cilindricitate a capului bielei s nu depeasc ovalitatea de 8 microni. Corpul bielei pstreaz rugozitile obinute prin forjare.
Materialul pentru biel este oel aliatmarca 34MoCrNi15 cu compoziia:C : (0.3 0.38) % Mn : (0.4 0.7) % S : max 0.035 % P : max 0.035 % Cr : (1.4 1.7) %Ni : (1.4 1.7) % Mo : (0.15 0.3) % V : --
Caracteristici mecanice:
1200 1400[[ ]] 1300
1000
%9 lungire minim
2.1 105
IV 1) Dimensionarea bielei
Piciorul bielei:
=22.5
=1.3 1.7[[ ]] 29.25 38.25[[ ]] 35.5
=0.16 0.3[[ ]] 3.6 6.75[[ ]] 6.5
=22.5
=0.48 0.6[[ ]] 17.04 21.3[[ ]] 15.5
La cap =1.1 1.35[[ ]] 17.05 20.925[[ ]] 20.5
La mijloc =+
218
Corpul bielei:
=0.167 2.589 =0.167 3.006 =0.167 3.424
=2.589 =3.006 =3.424
=0.667 10.339 =0.667 12.006 =0.667 13.674
-
=0.75 11.625 =0.75 13.5 =0.75 15.375
Capul bielei:
=0.55 0.7[[ ]] 44.333 56.424[[ ]] 46
1 3[[ ]] 2
=+2 50
= 26 103
= 161.212
=2
2
124.962
=1.6
diametrul exterior al capului bielei = 79.006 79
uzual 20
raza de racordare a piciorului de corp =
2cos
2
1 cos 148.067
distana de unde se ncepe racordarea =+2
sin 56.713
uzual 50
raza de racordare a capului de corp =
2cos
2
1 cos 42.384
distana de unde se ncepe racordarea =
+2
sin 62.727
lungimea manetonului =0.45 0.7[[ ]] 20.7 32.2[[ ]] 28
lungimea capului bielei =28
IV 2) Verificarea la rezistenVerificarea piciorului
Tensiunile produse de fora de inerie: = 2 (( +1 )) 10.577 103 Pentru nceput se alege unghiul de racordare al piciorului de corp. Acesta trebuie ales
astfel nct seciunea periculoas s fie ncadrat ntr-o zon cu grosime ct mai mare. Domeniul de valori optime pentru aceast raz de racordare este: 110 125[[ ]]
115
Reaciunea No i momentul Mo din seciunea A-A a planului de simetrie al piciorului bielei sunt date de relaiile:
=2
17.75 =2
11.25
-
= 6.5 =+
214.5
= 5720 8 886.115 103
= 3.3 297 220.836
Momentul i fora normal din seciunea C-C a piciorului bielei se determin cu relaiile pentru grinzi curbe:
Mc Nc
=+ 1 cos
2 sin cos 18.398 10
3
=+cos 2
sin cos 367.46 103 =26
momentul de inerie polar al seciunii piciorului = 3
12595.021 4
Tensiunile n fibrele interioar i exterioar produse de fora care ntinde piciorul bielei sunt:
=
+2 +6
+2
1
86.048 103
=
+2 6
2
1
122.016 103
Stabilirea zonei de ncastrare:
rezult grosimea piciorului pentru fiecare unghi:
0
3
6
9
12
15
18
21
24
= + cos (( ))
2 + 2
sin (( ))2
6.5
6.527
6.61
6.748
6.946
7.206
7.533
7.934
8.416
=+
115
118
121
124
127
130
133
136
139
=+ 1 cos
2 sin cos
18.398 103
18.998 103
19.582 103
20.148 103
20.695 103
21.22 103
21.724 103
22.204 103
22.658 103
=+cos 2
sin cos
367.46 103
408.853 103
449.126 103
488.167 103
525.871 103
562.133 103
596.854 103
629.939 103
661.298 103
-
=
+2 +6 6.5
6.5 +2 6.5
103
6.5
1
86.048
=
+2 6 6.5
6.5 2 6.5
103
6.5
1
122.016
=
+2 +6 6.527
6.527 +2 6.527
103
6.527
0
87.896
=
+2 6 6.527
6.527 2 6.527
103
6.527
0
125.245
=
+2 +6 6.61
6.61 +2 6.61
103
6.61
0
88.014
=
+2 6 6.61
6.61 2 6.61
103
6.61
0
126.395
=
+2 +6 6.748
6.748 +2 6.748
103
6.748
0
86.476
=
+2 6 6.748
6.748 2 6.748
103
6.748
0
125.533
=
+2 +6 6.946
6.946 +2 6.946
103
6.946
0
83.321
=
+2 6 6.946
6.946 2 6.946
103
6.946
0
122.68
=
+2 +6 7.206
7.206 +2 7.206
103
7.206
0
78.793
=
+2 6 7.206
7.206 2 7.206
103
7.206
0
118.095
=
+2 +6 7.533
7.533 +2 7.533
103
7.533
0
73.153
=
+2 6 7.533
7.533 2 7.533
103
7.533
0
112.059
=
+2 +6 7.934
7.934 +2 7.934
103
7.934
0
66.688
=
+2 6 7.934
7.934 2 7.934
103
7.934
0
104.89
=
+2 +6 8.416
8.416 +2 8.416
103
8.416
0
59.731
=
+2 6 8.416
8.416 2 8.416
103
8.416
0
96.968
-
=86.048 =122.016
=87.896 =125.245
=88.014 =126.395 => rezult seciunea de ncastrare la unghiul: 121
=86.476 =125.533
=83.321 =122.68
=78.793 =118.095- toate valorile aparin intervalului [200 400] MPa=73.153 =112.059
=66.688 =104.89
=59.731 =96.968
Tensiunile produse de fora de comprimare:
=2
4 2 (( +1 )) 24.562 103
=M'0
Fcp rmb?
=N'0
Fcp rmb?
=x rmb Fcp ?
=y Fcp ?
=121 6.61
=+ 1 cos
2
csin c cos
?
=+cos
2
csin cos
?
=
+2 +6 h'
h' +2 h'
1
h'?
=
+2 6 h'
h' 2 h'
1
h'?
Tensiunile produse de montajul cu strngere a bolului n piciorul bielei:
= 11 106 1
105 1
373 288
Serajul bolului n biel = 1.913 103
-
40 106 =+0.001 22.501
0.32=35.5
0.28
Presiunea de seraj =+
+
++2 2
2 2
+2 2
2 2
771.232 106
tensiunile produse n acest seraj =2 2
2 2 1.036 103
=2 2
2 246.032 109
200 400[[ ]]
Coeficientul de siguran la obosealcaracteristicile oelului aliat din care este confecionat piciorul bielei:
370 0.12 1 0.92 0.92
6
=+ 88.015 =+ 126.394
=
2107.204
=+
219.189
=
+
2.975 aparine intervalului [2.5 5]
Verificarea corpului bielei:
Prezint interes dou zone: zona de sub piciorul bielei, numit seciune minim, i seciunea median a corpului.
*n seciunea minim m-m:Solicitarea la ntindere de ctre for = 2 (( +1 )) 10.577 103
=0.36 2 86.49 2 - seciunea zonei minime
= 122.294 aparine intervalului [200 400] MPa
Solicitarea la compresiune de ctre for
=+ 2
4 24.052 10
3
-
=278.085 aparine intervalului [200 400] MPa
*n seciunea median M-M:
Planul de micare:
ntindere = 2 (( +1 )) 14.702 103
=0.36 2 116.64 2
=126.049 aparine intervalului [200 400] MPa
compresiune =+2
4 20.437 103
= 3
3
12 5.048 103 4 - momentul de inerie polar
al seciunii de micare =+1 0.000526
2
1.316
=
230.561 aparine intervalului [200 400] MPa
Planul de ncastrare:
ntindere = 2 (( +1 )) 14.702 103
=126.049 aparine intervalului [200 400] MPa
compresiune =+2
4 20.437 103
=+2 3 3
12 1.26 103 4 - momentul de inerie polar
al seciunii de ncastrare =+1 0.000526
2
1.76
=
308.455 aparine intervalului [200 400] MPa
Coeficientul de siguran la oboseal:
n seciunea minim =2
200.19 aparine intervalului [200 400] MPa =
+
277.895
1 0.92 - din diagrama (diametru bol - epsilon.sigma)
-
1.1 1.5[[ ]] 1.4
0.12 0.2[[ ]] 0.16
350 370[[ ]] 370
=
+
2.204 aparine intervalului [2 3]
Verificarea capului bielei:
Se verific doar la ntindere:= 780 103 - masa bielei
= 565.5 103 - masa bielei n rotaie
=0.18 0.2[[ ]] 140.4 103 156 103 0.141
= + (( +1 )) 2 21.233 103
=
2
2 11.774 103 3
=
3
12 56.908 103 4
= 3
1218.667 4
=+
999.672 103
aria seciunii capacului = 812 2
aria seciunii cuzinetului = 56 2
=+
935.484 103135
= 792 3 1000
8.217 103 70.834
= 0.83 622000
37.639
=+
12.663 100 300[[ ]]
-
Deformaia capului:
=0.0003 0.002[[ ]] 13.8 103 92 103 50 103
=2
25 103
=1.5 3
106 + 90
2 1.917 103
uruburile de biel:
Se calculeaz avnd n vedere forele care le acioneaz la montaj i n funcionare. Presupunnd c deformaiile provocate de aceste fore se menin n domeniul elastic, dependena for - deformaie este liniar.
La montarea capacului bielei, se aplic uruburilor fora de strngere , for care imprim lungirea a fiecrui urub, i comprimarea a ansamblului format din capac i restul capului bielei; cele dou deformaii nu sunt egale pentru c piesele au rigiditi diferite.
n funcionare, cnd capul bielei este solicitat la ntindere de fora , fiecrui urub i organelor strnse de el li se repartizeaz fora = /z , z fiind numrul de uruburi, iar deformaia se reduce la valoarea , fora care acioneaz piesele strnse devenind / , urubul se lungete suplimentar cu , fora suplimentar care i se aplic fiind / ; fora total de mbinare este
'c F0 c 'c
's F0F +F'0 Fs
Diagrama Fore - Deformaii
=1.05 648.739 1
= 2 9.592 103
Fora maxim de ntindere a capului bielei:
= + (( +1 )) 2 23.41 103
Fora care revine unui urub este: 45 - cap secionat2 - numrul de uruburi
=sin(( )) 8.277 103
-
Fora de prestrngere iniial: =2 16.553 103 Fora suplimentar n exploatare: =0.16 1.324 103 Fora maxim n exploatare: =+ 17.877 103
Predimensionarea urubului: 800 850[[ ]] 850
2.5 4[[ ]] coeficient de siguran la rupere 2.5
Diametrul filetului: =
4
1.157.63 8.917
urub M10x1
=
2
4
286.271 =
2
4
265.066
diametrul prii nefiletate a urubului 8
=
2
4
355.66 =
2
4
329.314
=
210.603 =
+
2275.668
350 370[[ ]] 360 1 0.2
1 1.5[[ ]] 1.5
4 5.5[[ ]] 4
= 38.462 103 = 423.529 103 =
1 387.755 103
=
+
2.797 aparine intervalului [2.5 4]
diametrul uruburilor capacului =8.917
distana dintre axele uruburilor capacului =++ 3 61.917
= 50 103
-
V Calculul arborelui cotit