ПАЛЕЦ ПОЛЗУНА
Палец ползуна является шарниром, соединяющим ползун с шатуном. Применяемая в локомобильных машинах конструкция пальца представлена на фиг. 181. Палец 3 для укрепления в корпусе имеет по концам конусы с одной общей образующей, облегчающей обточку конусов на токарном станке. Палец жестко закрепляется в корпусе (положение фиксируется штифтом). В быстроходных машинах более распространен, так называемый, плавающий палец, как в легких двигателях внутреннего сгорания.
Пальцы для локомобильных машин изготовляются из сталей марок:
1) Ст. 2 или 15 с цементацией и закалкой, 2) Ст. 5 или 40. В быстроходных машинах применяются также и легированные стали, например, сталь марки 12ХНЗА и др.
При расчете необходимо произвести проверку пальца на изгиб, его опорных поверхностей — на смятие и рабочей поверхности — на наибольшее удельное давление.
При определении напряжения изгиба палец рассматривается как балка, свободно лежащая на двух опорах и нагруженная силой Q, равномерно распределенной на участке, равном длине вкладыша шатуна.
Напряжение изгиба определяется из уравнения прочности
М = RUW кгем. (444)
Подставив соответствующие значения изгибающего момента и момента сопротивления, получим
~ (у — 0,1 dsRu кгем,
где Г — длина балки, т. е. расстояние между серединами опорных поверхностей, в СМ]
Ь’ — длина вкладышей шатуна в см
d — диаметр пальца в см.
Допускаемое напряжение изгиба принимается в пределах:
1) для стали Ст. 2 (с цементацией) Ru — 800 ~ 1000 кг/см2;
2) для стали Ст. 5 Ru — 1000-^1500 кг/см2)
3) для легированной стали (12ХНЗА) Ru = 1500-т-2000 кг/см2.
Часть пальца, опирающаяся на корпус ползуна, проверяется на смятие от действия силы Q по формуле (441). Допускаемое напряжение определяется материалом корпуса ползуна (см. предыдущий параграф).
Максимальное удельное давление на рабочую поверхность пальца находится по уравнению
рт^-~-акг/см2. (446)
Максимальные удельные давления на палец принимаются следующими:
1) для локомобильных машин ртНО-т-120 кг/см2)
2) для тихоходных двигателей с воспламенением от сжатия ртах — = 150 — 200 кг/см2;
3) для быстроходных двигателей с воспламенением от сжатия pmSx =
=- 250 400 кг/см2;
4) для паровозных машин pmix — 300 400 кгісм2.
Пример. Проверить палец ползуна паровой машины локомобиля П-25 на механическую прочность. Размеры пальца приведены на фиг. 181.
Напряжение изгиба в пальце на основании уравнения (445) будет равно
Максимальное удельное давление по формуле (445) равно
Напряжение смятия на опорных поверхностях пальца будет то же, что и напряжение смятия на внутренних поверхностях отверстий корпуса. Эти напряжения уже определены в предыдущем параграфе.
Все найденные напряжения имеют значения меньше допускаемых.