Поршень работает в тяжелых условиях, так как подвергается воздействию как механических нагрузок от давления газов и сил инерции, так и термических из-за необходимости отвода теплоты от нагретой газами головки в охлаждающую среду. Кроме того, направляющая часть работает на износ при высоких температурах. Основные требования к материалу поршня:
- хорошая теплопроводность;
- малые значения коэффициента линейного расширения;
- высокая механическая прочность и жаростойкость;
- малый удельный вес.
Для уменьшения износа юбка поршня имеет бочкообразный профиль по образующей и овальный профиль в поперечном сечении. Днище поршня имеет выемку, а в бобышках сделаны отверстия для прохода масла к поршневому пальцу. Материал поршня – алюминиевый сплав.
Исходные данные:
Рис.3.1. Расчетная схема поршня
Напряжения, возникающие по контору заделки
,
где t – радиальный зазор маслосъемного кольца (t = 3,225 мм);
∆t – радиальный зазор компрессионного кольца (∆t = 0,8 мм).
Напряжения в центре днища
Рассчитаем сечение Х-Х
Напряжения сжатия
Напряжение разрыва в сечении Х-Х
Напряжения в верхней кольцевой перемычке.
а) среза
б) изгиба
в) суммарное
Удельное давление на стенку цилиндра
