Удельная нагрузка на опорной торцевой поверхности иглы при ее полном ходе

 МПа

где Р_{л max} = 181,96 МПа – максимальное давление топлива в линии высокого давления;

d_и, d_оп - диаметр иглы и опорной поверхности иглы, мм

Р_уп – сила, сжимающая пружину при подъеме иглы до упора, НМ;

P_уп = Р₁ + К_ж· h_и = 9,016·10^-4 +0,137 ·1 =1,038·10^-3 МН

К_ж – жесткость пружины, МН/м

h_и = 1·10^{-3 м – подъем иглы;}

P₁ = p_ив · F_д = 28 ·3,22·10^-5 = 9,016·10^-4 МН

Р₁ – сила предварительной затяжки пружины

F_д – площадь дифференциальной площадки, м²

Рассчитанное значение превышает допускаемое [K_ИО] = 150 МПа, необходимо менять материал иглы распылителя.

 

6.3.3 Расчет напряжения смятия в сопряжении сферы штанги с торцевой плоскостью хвостовика иглы:

 МПа

где d_сш = 0,04 м – диаметр сферы штанги

Рассчитанное напряжение смятия не превышает допускаемого значения [σ_см] = 2000 МПа.

 

РАСЧЕТ СТЕРЖНЯ ШТАНГИ ФОРСУНКИ

 

Штангу форсунки проверяют на напряжения сжатия в минимальном сечении и на запас устойчивости от продольного изгиба.

Напряжения сжатия в минимальном сечении штанги:

 МПа

где d_шт = 0,007 м – наименьший диаметр стержня штанги.

Напряжения сжатия в минимальном сечении стержня штанги не превышает допускаемого [σ_cж] = 300 МПа.

Запас устойчивости штанги от продольного изгиба:

где l_шт = 0,13 м – длина штанги;

I_шт =  м⁴ - момент инерции минимального поперечного сечения штанги.

 Рассчитанный запас устойчивости от изгиба больше допустимого [n_У] = 2.5

ВЫВОДЫ

1 В результате проектирования топливного насоса високого давления: определил приближенные значения и принял ход плунжера S_П = 28 мм и диаметр плунжера d_П = 19 мм;

2 При профилировании кулачка определил:

- профилирование профиля прямого хода осуществляется в два этапа, при этом определяются следующие основные параметры:

1 максимальная скорость движения плунжера С_MAX = 2,7283 м/с;

2 ход плунжера на первом участке S₁ = 15,3293 мм

 на втором участке S₂ = 12,6707 мм

3 ускорение плунжера на первом участке W₁ = 242,791 м/с²

на втором участке W₂ = -293,733 м/с²

4 максимальное значение угла давления δ_MAX = 29,777 град.

5 радиус кривизны в конечной точке профиля R_K = 0,052 м

6 радиус кривизны профиля в начале второго участка R_КД = 5,833·10^-4

7 углы первого участка профиля прямого хода β₁ = 32,026 град

второго участка профиля прямого хода β₂ = 26,472 град

8 текущие значения S,С_П,W,R,δ; 3 При расчете процесса топливоподачи, который разбивается на 5 периодов определяют:

-максимальные значения давлений;

в надплунжерной полости Р_Н = 182,257 МПа;

в линии высокого давления Р_Л = 181,96 МПа;

перед распыливающими отверстиями Р_С = 149,185 МПа;

4 При расчете деталей топливного насоса высокого давления:

- при определении запаса прочности пружины плунжера и проверки ее на резонанс, значения вошли в допускаемые пределы;

- при расчете кулачка привода плунжера на контактные напряжения, возникающие на поверхности кулачка, контактирующей с роликом толкателя не превышает допустимых значений;

- при расчете кулачкового вала на изгиб и кручение, а также его прогиба и угла закрутки, все значения входят в пределы допускаемых значений;

- ось толкателя рассчитывают на изгиб, срез и удельное давление в опорах, полученные значения вошли в рамки допустимых;

- расчет плунжера производится на сжатие в минимальном сечении и удельную нагрузку опорного торца, все значения в пределах допускаемых значений;

5 При расчете деталей форсунки

- пружины форсунки, которая проверяется на резонанс, напряжения кручения при предварительной затяжке, при действии рабочей силы и при сжатии пружины до соприкосновения витков;

- корпуса распылителя, проверяют на деформацию от усилия затяжки гайки и напряжения разрыва в сечении распыливающих отверстий;

- игла распылителя проверяется на удельные нагрузки и на напряжения смятия в торцевом сопряжении иглы с тарелкой пружины. Все значения входят в пределы допускаемых значений.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

1 Р.В Казачков. Проектирование топливных систем высокого давления дизелей. Харьков 1994 г

2 Р.В Казачков Методические указания к курсовому и дипломному проектированию по курсу «Конструкции ДВС», «Расчет процесса топливоподачи дизельной аппаратуры» - Харьков ХПИ, 1984 г

3  Р.В Казачков Методические указания к проектированию ТНВД - Харьков ХПИ 1982 г.