Модернизация системы питания автомобиля МАЗ-543240 с двигателем ЯМЗ-236БЕ для работы на компримированном природном газе
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
соответствии с принятой формой эпюры давления кольца на зеркало цилиндра.
Таблица 3.1 - Параметры для расчета эпюры давления кольца на стенку цилиндра
Угол ?, град0306090120150180Коэффициент ?к1,051,051,140,90,450,672,85Давление р, Мпа0,1870,1870,2030,1600,0800,1190,507
Определяем напряжение изгиба кольца в рабочем состоянии:
, МПа, (3.36)
МПа.
Определяем напряжение изгиба при надевании кольца на поршень:
, МПа, (3.37)
МПа,
где m - коэффициент, зависящий от способа надевания кольца,
m = 1,57.
Допустимое напряжение при изгибе кольца = 220..450 МПа и на 10..30%.
Определяем монтажный зазор в замке поршневого кольца
, (3.38)
где - минимально допустимый зазор в замке кольца во время работы двигателя, = 0,08 мм;
aк и aц - коэффициенты линейного расширения материала кольца и гильзы цилиндра, aц = aк = 1110-6 1/К;
Tk, Tц и Tо - соответственно температура кольца, стенок цилиндра в рабочем состоянии и начальная температура, Tk = 498 К, Tц = 385 К и Tо = 293 К.
мм. (3.39)
3.2 Прочностные расчёты
Расчёт болтовых соединений крепления баллонов на прочность
Расчет болта на разрыв
Исходные данные для расчета; масса баллона m = 260 кг.
Для крепления баллона используется 2 болта М8 материал Ст 3 = 150 Мпа.
Нагрузка на один болт F будет действовать равная 65 кг.
Определяем расчётную нагрузку на один болт:
, (3.40)
Где F - нагрузка на болт, МПа;
A - площадь сечения болта, м;
- допустимое напряжение на разрыв, МПа.
Площадь сечения болта определяется по формуле
(3.41)
Где d - диаметр болта, м.
м
При пятикратных перегрузках напряжение будет равно
, условия прочности выполняются;
Расчет болтового соединения на срез
Для крепления конструкции к раме автомобиля используют 4 болта М12, материал Сталь 3, []т = 22Мпа. Исходные данные для расчета, вес конструкции с баллонами 6000Н. Нагрузка составит для одного болта
(3.42)
где М - вес конструкции с болтами, Н;
n - количество болтов.
Допустимая нагрузка на болт определяется
, (3.43)
где dp - расчетный диаметр болта, м;
dс - диаметр стержня в опасном сечении, м;
- допустимое напряжение при растяжении, МПа;
- коэффициент трения, = 0,15…0,2, принимаем = 0,18;
- допустимое напряжение среза, МПа.
Расчетный диаметр болта определится
dp = d - 0,94S; (3.44)
где d - наружный диаметр резьбы; d = 10 мм;
S - шаг резьбы, принимается S = 2 мм.
dp = 10 - 0,942 = 8,12 мм.
Допустимое напряжение выбранное в зависимости от предела
текучести материала определяется
, (3.45)
n - коэффициент безопасности, n = 1,5…3.
.
Допустимое напряжение на срез определяется
; (3.46)
P<Q, условие прочности выполняется.
Расчёт сварного соединения [16]
Рисунок 3.4 - Схема для расчёта сварного соединения
Устанавливаем положение центра тяжести сварных швов.
Проводим силы к центру сварных швов:
кНм. (3.47)
Строим эпюры напряжений в сварных швах. По эпюрам определяем наиболее нагруженные точки сварного шва. Наиболее нагруженными являются точки 1 и 2, графически определяем результирующие напряжения в точке 1.
, МПа. (3.48)
Определяем численные значения входящих величин.
Напряжения от действия момента:
, МПа, (3.49)
, см4, (3.50)
где icb - осевой момент инерции сварного шва.
см4,
.
Подставляя значения в формулу (3.49), получаем:
МПа.
Напряжение от действия силы:
, МПа, (3.51)
где Аверт. шов - площадь вертикального шва.
см.
МПа.
Результируюшие напряжения:
Подставляя полученные значения в формулу (3.48), получаем:
МПа.
Допускаемое напряжение определится:
МПа,
МПа - прочность сварных швов обеспечена.
3.3 Расчёт по технологии изготовления детали
При расчёте изготовления детали определяют необходимую норму времени.
Нормированное время - это время полезной работы, связанной с выполнением производственного задания и определяется по формуле:
Тн =То +Тв +Тдоп +Тпз, мин, (3.52)
где То - основное время, мин;
Тв - вспомогательное время, мин;
Тдоп - дополнительное время, мин;
Тпз - подготовительно - заключительное время, мин;
Сумма основного и вспомогательного времени составляет оперативное время:
Топ =То +Тв, мин, (3.53)
Дополнительное время рассчитывают пропорционально затратам оперативного времени:
, мин, (3.54)
где Кдоп - процентное соотношение дополнительного времени к оперативному, Кдоп=12%.
, мин, (3.55)
где Кпз - процентное отношение подготовительно - заключительного времени к оперативному, Кпз=10%.
Произведём расчёт балки опорной, которая изготавливается из швеллера №10 ГОСТ 8240-97 Ст3-ГОСТ 535-88.
Отрезные работы
Для отрезных работ применяют тонкие дисковые фрезы (отрезной круг).
Расчёт основного времени отрезных работ определяют по формуле:
, мин, (3.56)
где L - длина фрезеруемой поверхности (высота заготовки), мм;
К - коэффициент, зависящий от ширины заготовки;
i - число проходов;
Sоб - подача на один оборот фрезы, мм/об;
n - число оборотов в минуту.<