Актуальные проблемы в машиностроении. Том 10. № 3-4. 2023 Технологическое оборудование, оснастка и инструменты ____________________________________________________________________ 35 Рис. 1. Перекос стержня клапана 1 в направляющей втулке 2 Основное влияние на величину силы Q имеет угол α, который по мере износа отверстия втулки и, соответственно, увеличения зазора Δ постоянно увеличивается, увеличивая и силу Q. Этот угол не должен быть более 3…5о [7]. Первоначальный зазор между стержнем клапана и отверстием в направляющей втулке можно принять равным Δ =0,1 мм. В момент открытия выпускного клапана при давлении в конце расширения 1 МПа во время пуска двигателя в ход, на этот клапан действует сжимающее усилие Р, которое для клапана со стержнем, например, диаметром 14,0 мм и ходом 19,6 мм составляет 302 кгс [8]. Рекомендуемая длина направляющей втулки а должна составлять не менее 6d, т.е. а = 84 мм. Тогда при ходе клапана 19,6 мм и размере b = 25 мм получится отношение b/а =0,30. В момент первоначального касания стержнем кромки отверстия втулки контакт этих деталей будет точечным (рис. 2, а), а контактное давление σк в этих точках А и В, как будет показано ниже, будет иметь большие значения. При предельном значении угла α, равном 5о, и приведенных выше значениях силы Ро = Р = 302 кгс и отношении b/а =0,30 расчет по формуле (1) показал, что сила Q на кромках отверстия втулки в точках А и В равна 34,2 кгс. Для того, чтобы оценить наибольшее контактное напряжение σк max в точках А и В на кромках отверстия направляющей втулки (см. рис. 1), воспользуемся решением Г. Герца задачи об упругом контакте цилиндра с цилиндрической впадиной с параллельными осями [8]: k k B B k E E D d D d L Q ) / (1 / / 1 ) / 2( 0,5642 2 2 max (2) где Q – сила прижатия стержня клапана к отверстию втулки; L – длина контакта между отверстием направляющей втулки и стержнем клапана; µв, µк– коэффициент Пуассона
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1