Анкерные связи, крепеж цилиндра

Условия работы анкерных связей и крепежа цилиндра (шпилек крепления крышки) подобны. Усилия предварительного затяга этих элементов должны быть такими, чтобы во время работы двигателя, стягиваемые детали (цилиндр, станина, фундаментная рамаУстановка и центровка фундаментной рамы) не разгружались от усилия сжатия. Поэтому все исходные позиции и расчетные формулы, как для анкерных связей, так и для крепежа крышки, идентичны.

Максимальное усилие, возникающее в цилиндре при его работе, определяется давлением сгорания Pz. Для двигателя S70MC при Pz = 12.5 МПа это усилие составляет около 460 тонн. Оно стремится поднять вверх крышку и блок цилиндра. Усилие на крепеж крышки будет меньше на величину веса крышки, а на анкерные связи - это усилие снизится еще и на величину блока цилиндра в сборе. Однако вес крышки и блока несоизмеримо меньше усилия от давления Pz (для двигателя S70MC вес крышки - 3.84 т, вес втулки - 4.787 т и блока - 0.83 т). Поэтому в качестве исходной величины при расчете анкерных болтов и крепежа цилиндра принимается усилие от давления сгорания Pz.

Усилие предварительного затяга болтов должно быть равно:

Рz - λ Pz πD2 / 4 i

где λ - коэффициент предварительного затяга; принимается в пределах:

λ = 1.35 - 1.80

i - количество болтов на один цилиндр (при расчете анкерных связей i = 4, при расчете шпилек крышки цилиндра малооборотного двигателя обычно i = 16).

Максимальное усилие Рa, действующее на болты при работе, равно сумме усилия предварительного затяга Pd и усилия от давления сгорания Pz:

Рa = Рd + Pz πD2 /4 i

Максимальное напряжение растяжения болта определится как:

σa = 4Рa /πDa2

Здесь da - диаметр анкерного болта или шпильки крепежа крышки. Допускаемые напряжения для этих деталей могут быть приняты:

σa = 120 МПа - для углеродистых сталей;
σa = 180 - 200 МПа - для лучших легированных сталей.

Удлинение анкерной связи или шпильки крепления крышки может быть найдено по формуле:

δ = (4 Pd / πDa2) La / E

Смотрите также:
а) Шатунный болт
б) Поршневое кольцо