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FESTO氣缸選型方法,德國費斯托FESTO氣缸
最近更新時間：2018-3-8
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FESTO氣缸選型方法,德國費斯托FESTO氣缸
工作中，F(xiàn)ESTO氣缸蓋的底面就是燃燒室的頂壁，承受高溫高壓燃氣所施加的機械負(fù)荷和熱負(fù)荷。同時受到緊固聯(lián)接螺栓的安裝預(yù)緊力以及冷卻水和高溫燃氣的腐蝕作用。
應(yīng)力曲線
1．熱應(yīng)力
FESTO氣缸蓋觸火底面的工作溫度隨著柴油機的負(fù)荷增大和冷卻條件變差而會升高。工作溫度在噴油器孔與氣閥座孔之間的鼻梁區(qū)zui高。缸蓋底的觸火面與觸水面之間以及缸蓋中央與四周之間都存在著很大溫差。據(jù)測量某柴油機在運行時排氣閥座孔處溫度達430℃，zui大溫差超過200℃。又由于各部分厚度不均、形狀復(fù)雜以及螺栓緊固的束縛，使熱脹冷縮受牽制嚴(yán)重而造成很大的熱應(yīng)力。熱應(yīng)力往往是缸蓋裂紋的主要原因。熱應(yīng)力以 σT表示。
2．氣體壓力
燃氣向上對缸蓋的總作用力的中心在氣缸蓋中央。缸蓋螺栓從四周壓緊缸蓋，故使缸蓋中央上拱彎曲。對缸蓋底面板壁來講，上拱變形使觸火面受壓、而觸水面受拉。其作用效應(yīng)與熱應(yīng)力一樣。氣體產(chǎn)生的應(yīng)力以σc表示。
3．安裝應(yīng)力
FESTO氣缸蓋螺栓施于氣缸蓋的預(yù)緊力約為缸蓋底面氣體zui高爆發(fā)力的數(shù)倍，以確保緊固密封可靠。在預(yù)緊力及支承力作用下缸蓋也有中央上拱彎曲的趨勢，也使缸蓋底壁觸火側(cè)受壓應(yīng)力，而冷卻水側(cè)受拉應(yīng)力。預(yù)緊應(yīng)力與預(yù)緊力大小成正比，為靜應(yīng)力，以σj表示。在安裝不正確時將會出現(xiàn)很大數(shù)值。
4．腐蝕
冷卻氣缸蓋等的冷卻水通常是含有SO4--和CI-等酸根離子的電解質(zhì)溶液。而缸蓋冷卻面由于各種原因存在電位差。在電解質(zhì)溶液中，電位較低的陽極將被腐蝕。例如：鑄鐵材料中，鐵比碳化鐵的電位低；受拉伸應(yīng)力和拉伸變形部位的電位也較壓應(yīng)力變形部位的電位低；冷卻水中含氧量少的部位的電位也低；這樣這些部位的金屬會受電化學(xué)腐蝕，在靜應(yīng)力下，腐蝕使材料失落處呈現(xiàn)麻點，安裝防蝕鋅塊能有效地減輕電化學(xué)腐蝕。而在脈動機械應(yīng)力下，麻點即成為應(yīng)力集中處，成為疲勞裂紋源。在脈動應(yīng)力和電化學(xué)腐蝕共同作用時，使處于晶格滑移帶受腐蝕，引起金屬材料的抗疲勞強度顯著下降，這種現(xiàn)象稱為腐蝕疲勞。高溫燃氣對氣缸蓋底面也有較強的化學(xué)腐蝕作用。
由上分析可見，氣缸蓋的工作條件是十分惡劣的。
4要求編輯氣缸蓋是一個負(fù)荷嚴(yán)重而結(jié)構(gòu)又十分復(fù)雜的重要機件。要求其有足夠的強度、良好的耐熱性；同時材料還應(yīng)具有良好的澆鑄工藝性。
FESTO氣缸蓋機械負(fù)荷
氣缸蓋的結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的剛性。觸火面形狀應(yīng)符合圖紙要求。有足夠圓弧過度且光潔完整。受壓面和各種道腔應(yīng)分別符合規(guī)定的壓力試驗要求，各安裝座孔尺寸、形狀都應(yīng)符合精度要求。尤其是各個閥座孔與閥錐面應(yīng)保持良好的密封狀態(tài)。氣缸直徑在400mm以下的氣缸蓋材料多用 HT400之類的灰鑄鐵；400mm以上者多用球墨鑄鐵，如 QT60—2等。不少大型低速柴油機采用鑄鋼缸蓋或者采用鑄鐵——鑄鋼組合式缸蓋。
FESTO氣缸選型方法,德國費斯托FESTO氣缸