Dimensionarea si calculul segmentilor

Dimensionarea si calculul segmentilor

Alegerea materialului pentru segmenti:

Materialul utilizat pentru segmenti trebuie sa satisfaca o serie de cerinte:

rezistenta mecanica ridicata la temperaturi relativ mari;

proprietati antifrictiune pentru reducerea pierderilor mecanice in conditiile frecarii semifluide si pentru a preveni gripajul;

modul de elasticitate ridicat pentru a preveni vibratia;

rezistenta la coroziune,pentru a diminua efectul chimic si electrochimic.

Materialul care satisface cel mai bine cerintele de mai sus este fonta perlitica cu grafit lamelar, cu urmatoarea compozitie: C (3,43,9) , Si (2,43) , Mu (0,50,8) , P (0,40,8) , S 0,8 , Cr 0,3 , avand rezistenta la rupere la incovoiere, s_r=400 MPa, duritatea (200250) HB si modulul de elasticitate E=(0,91,2) 10⁵ MPa.

Dimensionarea si calculul segmentilor

Segmentul are forma unui inel taiat. Distanta dintre capete se numeste rost. Dimensiunea caracteristica dupa directia radiala este grosimea radiala, iar cea dupa directia axiala-inaltimea segmentului.

Inaltimea segmentului, h, variaza in functie de tipul segmentului:

grosimea radiala a segmentului: a = ;  a = (2,6 ÷ 3,3);

adoptat: a_c = 3[mm];

a_u = 3,3[mm];

pentru segmentul de compresie, adoptat:      h_c = 2,7[mm];

Referat: Ferastrau circular cu masa mobila Referat: Criterii pentru aprecierea rezistentei la foc

pentru segmentul de ungere, adoptat:            h_u = 3,2 [mm].

Figura 4.1.3. Reprezentare segment

Rostul in stare libera:

Se determina cu formula:

mm;

unde:   g = 0,196 - coeficient functie de alura distributiei de presiune;

p_e= 2,6 10⁵ - presiunea medie elastica.

Determinarea formei libere a segmentului:

Se defineste urmatorul parametru constructiv al segmentului:

mm;

mm;

unde: - raza fibrei a segmentului in stare montata;

- momentul de inertie al segmentului.

Determinarea tensiunilor din segment:

Tensiunea de incovoiere maxima in stare montata este:

MPa <

unde:

;

Tensiunea maxima in stare desfacuta a segmentului:

MPa <

unde: = (300.400) MPa

Verificarea segmentilor la dilatare:

Rostul segmentului montat in cilindru, in stare rece este dat de relatia:

Pentru rostul la cald se recomanda valorile:

adoptat:           mm

as, ac- coeficientii de dilatare ai segmentului, respectiv cilindru

as = ac = afonta = 10,7 * 10 6 grd 1

ts, tc, t₀ - temperaturile de functionare ale segmentului, respectiv cilindrului si temperatura mediului ambient la montaj t₀.

ts = 170 C (tp- temperatura pistonului)

tc = (100 ÷ 120) C (racire cu apa); adoptat tc = 110 C

Sm = = 0,383 mm

Jocul axial al segmentului, j_a = D* h. Daca este prea mare apar socuri intre segment si umerii canalului din piston, iar daca este prea mic, segmentul se poate intepeni.

Se recomanda pentru m.a.s.:

j_a = (0,03 ÷ 0,07)

adoptat: j_a = 0,05mm

Jocul radial al segmentului, j_r = D a

Se adopta: j_r = j_a; j_r = 0,05mm.