4.Механические и термические нагрузки на детали и узлы дизелей

Механические нагрузки

При отрицательном направлении сил инерции (вверх) они нагружают шатунные болты, вызывая в них растягивающие напряжения, которые при превышении оборотов сверх номинальных или ослаблении затяга болтов могут привести к их разрыву и аварии с весьма тяжелыми последствиями.

Сложение сил, приведенных к площади поршня, дает суммарную силу Р

Р = Рг + Рj;

ее изменение иллюстрируется на рис. 2.1а.

Суммарная сила Р может быть разложена на две составляющие (см. рис. 2.2е) - на силу Рш, направленную вдоль шатуна, и силу нормальную N, направленную перпендикулярно оси цилиндра. Нормальная сила прижимает поршень к втулке цилиндра, а в 2-тактных крейцкопфных двигателях - ползун к параллелям. Нормальная сила вызывает перекладку поршня в цилиндре, и при большом износе ЦПГ появляются глухие стуки.

В свою очередь, сила Рш может быть перенесена вдоль шатуна в центр кривошипного (мотылевого) подшипника и разложена на две составляющие - перпендикулярную к радиусу кривошипа (мотыля) - тангенциальную силу Т и направленную вдоль щеки вала - силу Z. Тангенциальная сила Т создает крутящий момент

Мвр =Т R,

а пара сил N и N', на плече Н, создают равный ему, но противоположно направленный реактивный момент М, который называется опрокидывающим моментом, т. к. он, будучи приложенным к опорам двигателя, стремится опрокинуть двигатель в сторону, противоположную направлению вращения вала. Под действием крутящего момента в коленчатом валу возникают напряжения скручивания.