Дорошенко П.А. Технология производства судовых энергетических установок. Страница 141
4.5.2. Требования к обработке
Поршневое кольцо по существу представляет собой плоскую криволинейную пружину, которая в рабочем состоянии для выполнения своих функций должна по всему периметру контактировать со стенками цилиндра и оказывать на них равномерное (или другое заданное распределение) давление. Важнейшей характеристикой кольца является его упругость, оцениваемая усилием Q , которое необходимо приложить, чтобы свести его концы до теплового зазора S1 (рис. 4.23). Усилие может быть приложено диаметрально Q1 и тангенциально Q2 (рис. 4.24, I и II соответственно). Схема II, при которой кольцо стягивается гибкой лентой, предпочтительнее, так как при схеме I могут возникать остаточные деформации. Эмпирическая зависимость между упругостью, измеренной при диаметральном и тангенциальном приложении сил,
Ql =2,162-
Предельные отклонения упругости не должны превышать' 20 % значений, указанных в технических условиях на кольцо. При нагреве поршневого кольцо в технологической гильзе до 300 °С с выдержкой в течение 3 ч упругость не должна уменьшаться более чем на 8 % (испытание на термостойкость).
Упругость кольца характеризуется средним давлением кольца на стенки цилиндра, P , МПа, и условным модулем упругости E , МПа:
где D — наружный диаметр кольца в рабочем состоянии или диаметр цилиндра (см. рис. 4.23); Ь — высота прилегающей к цилиндру части кольца; t — радиальная толщина кольца; / — разность между зазором в замке кольца в свободном состоянии А и тепловым зазором S1 (см. рис. 4.23).
Величина P для судовых дизелей обычно находится в пределах 0,08-0,15 МПа в зависимости от диаметра кольца и частоты вращения двигателя. Для маслосъемных колец рекомендуется повышенное среднее давление, что способствует лучшему распределению масла на стенках цилиндра. Модуль упругости чугуна зависит от уровня напряжений, так как между напряжением растяжения н деформацией существует нелинейная связь. Значение указанного модуля упругости, называемого условным, соответствует максимальным напряжениям в рабочем состоянии, возникающим в спинке кольца (противоположной его замку). Для колец из серого чугуна среднее значение модуля упругости E = = 115 000 МПа, для высокопрочного чугуна £= 160 000 МПа и для стальных колец E = = 200 000 МПа.
