Маса - поршнева група - Велика Енциклопедія Нафти та Газа
Маса - поршнева група
Маса поршневої групи становить основну частку зворотно-поступально рухомих мас двигуна. Так як величина цих мас дуже впливає на навантаження підшипників, слід прагнути до зниження ваги поршневої групи, особливо у швидкохідних двигунів. Для виготовлення легких поршнів необхідні матеріали з низькою питомою вагою за достатньої жароміцності. [1]
Число циклів є функцією маси поршневих груп, рушійних зусиль та ходу поршня. [3]
До переваг дизель-компресора відносяться: повна врівноваженість сил інерції, що досягається рівністю мас поршневих груп, що протилежно рухаються, і, як наслідок, відсутність необхідності в фундаменті; компактність машини; відсутність шатуна, валу, маховика та системи циркуляційного мастила; можливість регулювати продуктивність компресора скороченням ходу поршнів при зменшеній подачі палива; стійкість частоти ходів при зниженій продуктивності та відсутність необхідності в регуляторі частоти. [5]
У чотиритактних дизелях сили тиску газів, що передаються через палець на втулку, у кілька разів перевищують сили інерції мас поршневої групи. В результаті цього палець у зазорі переміщається несиметрично щодо осі втулки, і товщина масляного шару з обох боків пальця по осі дії цих сил буде різною. [6]
Щоб запобігти цим явищам, змінюють розміри валу, махові маси, розташування їх, збільшують жорсткість валу, зменшують масу поршневої групи . Однак часто буває цього недостатньо; тоді для гасіння резонансних крутильних коливань застосовують демпфери або маятникові антивібратори. Встановлюють їх зазвичай на кінці валу, де амплітуда крутильних коливаньдосягає максимальної величини. [7]
В рівняннях (13) і (14) зазвичай відомі Рл, Ря, Рш, рл, рі, Gn і маса поршневої групи. Маса рідин у каналах (різної довжини та перерізу) агрегату, наведена до маси поршневої групи, може бути підрахована. Зазвичай вона в 15 - 2 рази перевищує масу поршневої групи. Інерційні сили, що виникають при розгоні та гальмуванні поршневої групи, можна порівняти, а іноді значно перевищують сумарні сили опору в парах тертя. Величину тиску робочої рідини найпростіше визначити для періоду руху, коли інерційні сили дорівнюють нулю. Однак для цього необхідно мати дані про механічні і гідравлічні опори в агрегаті при русі поршневої групи. Ці дані можуть бути отримані при експериментальному дослідженні агрегату в динамічному та статичному стані. Наприклад, для серійних ДПНА диференціальної дії сумарні сили опору в парах тертя становлять зазвичай 30 – 70 кгс. [8]
В рівняннях (13) і (14) зазвичай відомі Рл, FH, Рш, рд, рй, Gn і маса поршневої групи. Маса рідин у каналах (різної довжини та перерізу) агрегату, наведена до маси поршневої групи, може бути підрахована. Зазвичай вона в 15 - 2 рази перевищує масу поршневої групи. Інерційні сили, що виникають при розгоні та гальмуванні поршневої групи, можна порівняти, а іноді значно перевищують сумарні сили опору в парах тертя. Величину тиску робочої рідини найпростіше визначити для періоду руху, коли інерційні сили дорівнюють нулю. Однак для цього необхідно мати дані про механічні і гідравлічні опори в агрегаті при русі поршневої групи. Ці дані можуть бути отримані при експериментальному дослідженні агрегатудинамічному та статичному стані. Наприклад, для серійних ДПНА диференціальної дії сумарні сили опору в парах тертя становлять зазвичай 30 – 70 кгс. [9]
Поршнева головка шатуна піддається вигину силами інерції поступально-рухомих мас поршневої групи і силами тиску газів. Напруги вигину мають максимальне значення у місці переходу головки в стрижень шатуна. Для зменшення напруг перехід зроблено плавно з максимально можливим радіусом. Підшипники поршневих шатунів є сталевими втулками, в яких запресовані бронзові втулки з бронзи ОС-8-12 - Косі шліці на поверхні бронзових втулок служать для охолодження маслом. Поверхні втулок поршневих головок оброблені не нижче 8-го класу шорсткості. [10]
У рівняннях ( 13) і ( 14) зазвичай відомі Рл, Ря, Рш, рл, рі, Gn та маса поршневої групи. Маса рідин у каналах (різної довжини та перерізу) агрегату, наведена до маси поршневої групи, може бути підрахована. Зазвичай вона в 15 - 2 рази перевищує масу поршневої групи. Інерційні сили, що виникають при розгоні та гальмуванні поршневої групи, можна порівняти, а іноді значно перевищують сумарні сили опору в парах тертя. Величину тиску робочої рідини найпростіше визначити для періоду руху, коли інерційні сили дорівнюють нулю. Однак для цього необхідно мати дані про механічні і гідравлічні опори в агрегаті при русі поршневої групи. Ці дані можуть бути отримані при експериментальному дослідженні агрегату в динамічному та статичному стані. Наприклад, для серійних ДПНА диференціальної дії сумарні сили опору в парах тертя становлять зазвичай 30 – 70 кгс. [11]
У рівняннях ( 13) і ( 14) зазвичай відомі Рл, FH, Рш,рд, рй, Gn та маса поршневої групи. Маса рідин у каналах (різної довжини та перерізу) агрегату, наведена до маси поршневої групи, може бути підрахована. Зазвичай вона в 15 - 2 рази перевищує масу поршневої групи. Інерційні сили, що виникають при розгоні та гальмуванні поршневої групи, можна порівняти, а іноді значно перевищують сумарні сили опору в парах тертя. Величину тиску робочої рідини найпростіше визначити для періоду руху, коли інерційні сили дорівнюють нулю. Однак для цього необхідно мати дані про механічні і гідравлічні опори в агрегаті при русі поршневої групи. Ці дані можуть бути отримані при експериментальному дослідженні агрегату в динамічному та статичному стані. Наприклад, для серійних ДПНА диференціальної дії сумарні сили опору в парах тертя становлять зазвичай 30 – 70 кгс. [12]
З теплового та динамічного розрахунків маємо: максимальний тиск згоряння р гя 11 307 МПа на режимі nN 2600 об/хв при ф 370; масу поршневої групи тп 294 кг; масу шатунної групи відш 3 39 кг; максимальну частоту обертання при неодруженому ході пх. [13]
АБВ і 2Д / Од - суми гідравлічних опорів у трактах агрегату (див. рис. 32) БВ, ДГ, АБ, ВГ та ОД при ході поршневої групи вгору та вниз; S nMe і S JIMH - сумарні сили опору в парах тертя відповідно під час руху вгору і вниз; Gn – вага поршневої групи; Mntt і - Мпа - суми мас поршневої групи та наведених до неї мас рідин у каналах агрегату при русі її вгору та вниз; vn – швидкість поршневої групи; t – час. [14]
У рівняннях ( 13) і ( 14) зазвичай відомі Рл, Ря, Рш, рл, рі, Gn та маса поршневої групи. Маса рідин у каналах (різної довжини та перерізу) агрегату, наведенадо маси поршневої групи може бути підрахована. Зазвичай вона в 15-2 рази перевищує масу поршневої групи. Інерційні сили, що виникають при розгоні та гальмуванні поршневої групи, можна порівняти, а іноді значно перевищують сумарні сили опору в парах тертя. Величину тиску робочої рідини найпростіше визначити для періоду руху, коли інерційні сили дорівнюють нулю. Однак для цього необхідно мати дані про механічні і гідравлічні опори в агрегаті при русі поршневої групи. Ці дані можуть бути отримані при експериментальному дослідженні агрегату в динамічному та статичному стані. Наприклад, для серійних ДПНА диференціальної дії сумарні сили опору в парах тертя становлять зазвичай 30 – 70 кгс. [15]