Calculul bielei

Calculul bielei

in timpul functionarii, biela este solicitata la compresie, intindere sI incovoiere transversala datorita fortelor de incovoiere sI a fortelor de inertie.

A.5,1.Calculul piciorului bielei:

FIG.7-piciorul boelei

Dimensiunile principale ale bielei:

Calculul de verificare:

in sectiunea periculoasa apare momentul incovoietor.

-rza medie:

-raza interioara:

-raza exterioara:

Forta normala:

Efortul unitar de intindere in fibra exterioara:

-coeficient ce tine seama de faptul ca forta N este preluata de piciorul bielei sI de bucsa presata in ea.

-Piciorul bielei este solicitat la compresiune:

in sectiunea de incastrare apare un moment incovoietor Mc, sI o forta normala Nc calculate cu relatiile:

Efortul de compresiune in fibra interioara:

Tensiunile produse de presiunea dintre bucsa sI piciorul bielei se datoreaza stringerii de montaj (Dm) sI stringerea termica (Dt).

Presiunea de fretaj:

Efortul unitar de fretaj, introdus in fibra exterioara:

Efortul unitar de fretaj, introdus in fibra interioara:

Efortul maxum sI minim in fibra exterioara:

Coeficientul de siguranta c intre 2,5 sI 5:

Marimea deformatiei:

2Calculul corpului bielei.

Calculul corpului bielei sr face cel putin in doua sectiuni:

-in sectiunea mediama I-I

-in sectiunea II-II

FIG.8-Corpul bielei

Elementele constructive:

B=0,75H

a=0,167H

h=0,666H

b=0,583H

Hp=(0,48-1)d_e

Corpul bielei este solicitat la intindere, compresiune sI flambaj.

Efortul unitar de intindere:

Efortul unitar la compresiune:

Efortul la flambaj:

Corpul bielei suporta o solicitare de oboseala la intindere sI compresiune cu:

Coeficientul de siguranta c>c inpus (2-2,5);

3.Calculul capului bielei

FIG.9-Capul bielei

Capul bielei se verifica la intindere sub actiunea fortelor de inertie Fje.

-masa in miscare de translatie:

m_p+m₁=1,33 Kg

-Ipotezele de calcul:

-forta de inertie se repartizeaza pe capac dupa o lege sinuoasa.

-capacul bielei este o bara curba continua, capacul fiind montat cu stringere.

-cuzinetii se deformeaza o data cu capacul.

Efortul unitar de stringere in fibra interioara in sectiunea I-I:

-Aria sectiunii capului bielei:

-momentul de inertie al cuzinetului:

-momentul de inertie al capului bielei:

-modulul derezistenta polar:

-Forta de prestringere:

-Forta maxima de inertie care actioneaza pe un surub:

-diametrul fundului filetului:

-coeficient de siguranta:

c=(1,25-3)

Se adopta:

c=2,5

-factor ce tine seama de solicitarea de rasturnare care apare la stringerea piulitei:

c₁=1,3

-factor ce tine seama de curgerea materialului:

c₂=1,115

limita de curgere:

-Diametrul partii nefiletate a surubului:

Verificarea la oboseala

Coeficientul de siguranta:

Coeficientul de siguranta:

Marimea relativa a deformatiei:

A.6.Calculul arborelui cotit

FIG.10-Arborele cotit

A6.1.Alegerea dimensiunilor arborelui cotit

-deschiderea dintre reazime:

l=(1,05-1,3)D=200

l=200 mm

-diametrul fusului palier:

d_p=(0,7-0,8)D=0,8x85

d_p=68 mm

-lungimea fusului palier:

L_p=(0,48-0,6)xd_p=0,6x68

L_p=46 mm

-diametrul fusului maneton:

d_m=(0,56-0,72)xD=0,63x85

d_m=54 mm

-lungimea fusului maneton:

L_m=(0,5-0,6)x d_p=0,5x54

L_m=26 mm

-Dimensiunile boltului:

-grosimea boltului:

h=(0,2-0,35)x d_m=0,35x54

h=19,25 mm

-lungimea boltului:

-latimea boltului:

b=(1,5-2)x d_m=1,57x54

b=85 mm

-raza de racordare:

r=(0,7-0,1)x d_m=0,9x54

r=4,95 mm

A.6.2.Calculul fusului palier pentru palierul ''3'' cel mai incarcat:

Fusurile palier sunt supuse la torsiune sI incovoiere.

Pentru verificarea de rezistenta la oboseala se ia in considerare numai efectul de torsiune.

FIG.11-Fus palier

A,6.3.Calculul fusului maneton

Fusul maneton este solicitat la incovoiere sI torsiune.

Momentul incovoietor in planul Mz sI in planul perpendicular oe acesta Mt

in planul z:

in planul ''t'':

Momentul rezultant:

Valoarea maxima so minima in ramura manetonului:

M_M=32,48 daNm

Mn=-44,63 daNm

-valorile au fost extrase din STAS.

Momentul de incovoiere care actioneaza in planul orificiului de ungere:

Momentul deintrare in cotul ''I'' va fi:

Momentul deintrare in cotul ''I'' va fi:

-forta tamgentiala a fiecarui cot precedent Tj :

Verificarea la oboseala:

Efortul unitar maxim:

Efortul unitar minim:

-Eforturile maxime sI minime la incovoiere:

Eforturile maxime sI minime la torsiune:

Coeficientul de siguranta pentru solicitarea de torsiune:

Coeficientul global de siguranta:

c_m=3,49

-pentru MAC.

c_m=(3,0-3,5)

A.6.4.Calculul bratului arborelui cotit

FIG.12-Brat arbore

Bratul arborelui este supus la sarcini variabile de:

-incovoiere;

-intindere;

-compresiune-intindere;

Coeficientul de siguranta in mijlocul laturii mari a sectiunii tangentiale la fusul palier.

Momentul de incovoiere in planul cotului sI bratului:

Efortul unitar compus de incovoiere sI compresiune-intindere in planul cotului:

Coeficientul de siguranta pentru

incovoiere:

Eforturile tangentiale maxime sI minime:

Presiunile maxime pe fusurile manetoane sI pe fusurile paliere:

Presiunile specifice medii in fusurile manetoane sI pe fusurile paliere:

Coeficientul de uzura pentru verificarea la incalzire a fusului maneton sI palier: