Silnik ZI- projekt 4-6.docx

Lotnicze Silniki Tłokowe

Projekt silnika ZI czterosuwowego.

·        Projekt tłoka

·        Projekt korbowodu

·        Projekt wału korbowego

·        Dobór parametrów układu paliwowego

Łukasz Krawczyk

III LiK Silniki

nr. indeksu 113442

PROJEKT TŁOKA:

I.                   Pierścień uszczelniający:

1.      Dane:

Przyjmuję, że materiał z którego będzie wykonany pierścień, to żeliwo K4 o następujących właściwościach:

·         wytrzymałość na zginanie: Rg=490 MPa;

·         moduł sprężystości: E=100000 MPa;

·         gęstość ρK4=7250 kg/m3;

Dla średnicy tłoka D=85 mm przewidziany jest pierścień o następujących właściwościach:

·         średnie naciski jednostkowe: p0=120 kPa;

·         grubość pierścienia: t=3,4 mm;

·         wysokość pierścienia: w=2 mm;

·         wartość luzu zamka: a=0,3 mm;

2.      Obliczenia:

·         Siła styczna T potrzebna do zmniejszenia odległości z między końcami pierścienia swobodnego do luzu a pierścienia włożonego w tuleję cylindrową:

T=0,5Dwp0=0,5*0,085 m*0,002 m*120*103 Nm2=10,2 N

·         Zbliżenie (strzałka ugięcia) pierścienia:

s=z-a=9π4p0EDt3D=9*3,144*0,120 MPa100000 MPa*85 mm3,4 mm3*85 mm=11,3 mm

·         Wycięcie zamka pierścienia swobodnego:

z=s+a=11,3 mm+0,3 mm=11,6 mm

·         Kształt pierścienia swobodnego:

Kątom pierścienia włożonego w tuleję cylindrową:

φ=0

φ=±π2=±90˚

φ=±π=±180˚

odpowiadają w pierścieniu swobodnym kąty:

φ'φ=0=0

φ'φ=±π2=±π2-0,4394sD=±3,142-0,439411,3 mm85 mm=1,5118 rad=86,62˚

φ'φ=±π=±π-sD=±3,14-11,3 mm85 mm=3,008 rad=172,32˚

oraz promienie wodzące:

ρ'φ=0=0,5D=0,5*85 mm=42,5 mm

ρ'φ=±π2=0,5D+0,1894s=0,5*85 mm+0,1894*11,3 mm=44,63 mm

ρ'φ=±π=0,5D+0,2122s=0,5*85 mm+0,2122*11,3 mm=44,89 mm

·         Największe naprężenie zginające (ma miejsce w przekroju naprzeciw zamka):

σg=3Dt2p0=3*853,42*0,120 MPa=225 MPa

·         Stopień bezpieczeństwa na zginanie:

ne=Rgσg=490 MPa225 MPa=2,18

II.                Pierścień zgarniający:

1.      Dane:

Przyjmuję, że materiał z którego będzie wykonany pierścień, to żeliwo K4 o następujących właściwościach:

·         wytrzymałość na zginanie: Rg=490 MPa;

·         moduł sprężystości: E=100000 MPa;

Dla średnicy tłoka D=85 mm przewidziany jest pierścień o następujących właściwościach:

·         siła styczna: T=13,1 N;

·         grubość pierścienia: t=3,4 mm;

·         wysokość pierścienia: w1=3 mm;

·         wartość luzu zamka: a=0,5 mm;

2.      Obliczenia:

·         Położenie środka masy pola:

e1=a1H2+bd22a1H+bd

przy czym:

e2=H-e1                h=e1-d

·         Moment bezwładności przekroju względem osi x-x:

J=13Be13-bh3+a1e23

·         Wymiary i równikowe momenty bezwładności poprzecznych przekrojów pierścienia zgarniającego w mm:

·         Długości względne łuków pierścienia o przekroju A-A i B-B:

∝A=0,25           ∝B=0,6

·         Zastępczy moment bezwładności przekroju pierścienia zgarniającego:

Jz=1∝AJA+∝BJB=10,257+0,66,1=7,5 mm4

·         Wartość zbliżenia końców pierścienia:

s=z-a=3πD3T8EJz=3*3,14*0,085 m3*13,1 N8*100000*106 Nm2*7,5*10-12 m4=0,0127 m=12,7 mm

...