6. b j e l a 6.1 format konstruktive - fiminfo.netfiminfo.net/fim/shkarkime/konmot/konmot8.pdf ·...

21
194 6. B J E L A 6.1 Format konstruktive Bjela është elementi, qe lidh pistonin e motorit me boshtin motorik dhe kryen shndërrimin e lëvizjes drejtvizore ne rrethore. Pamja e një bjele është dhënë ne fig. 282 me emërtimet e pjesëve kryesore. Fig. 282. Bjela e motorit. Bjela përbëhet nga : grushtit te vogël, trupit te bjeles, grushtit te madh me kapakun e grushtit te madh dhe me mbështetëset për aksin e pistonit – mbështetësi rrëshqitës njëpjesësh, për mbështetësin fluturues – mbështetësin rrëshqitës dypjesësh). Bjela për shkak te lëvizjes osciluese me ndryshimin e pandërprerë te devijimit ne raport me aksin e cilindrit është e eksponuar karakterit te ndryshueshëm te ngarkesave si, sipas intensitetit te ndryshueshme por ne drejtim te cilindrit qe veprojnë te forcave te gazrave dhe inercisë, gjithashtu dhe nga forca te inercisë te vet, qe është e ndryshueshme sipas intensitetit por gjithashtu dhe sipas drejtimit dhe kahes. Për shkak te rritjes se forcës së inercisë te kalimi nga aksi i pistonit ne mbështetësin fluturues të gjunjët (për forcën e inercisë te bjeles) nga njëra ane, dhe për shkak te distancës me te madhe nga mbështetëset te gjunjëve te boshtit motorik ne raport me distancën ne mes mbështetëseve te aksi i pistonit, diametri i dorezës fluturuese duhet te jetë mjaft me i madhe nga diametri i aksit te pistonit. Përfundimi ne formë te unazës bjela – grushti i madh me te cilin lidhet për dorezën fluturuese sipas kësaj është me diametër me te madhe se sa përfundimi unazor te grushtit te vogël me te cilin bjela lidhet me aksin e pistonit. Për shkak te formës se boshtit motorik, lidhja e bjeles dhe dorezës fluturuese mund te realizohet vetëm me grushtin e madhe te ndarë, kapaku i te cilit lidhet për trupin me shpesh me ndihmën e dy bulonave. Kalimi gradual nga grushti i vogël ne te madhin realizohet me zgjerimin gradual te trupit te bjeles. Format konstruktive te bjeles, qe i përgjigjën përshkrimit te mëparshëm dhe te cilit kënaqin kushtet specifike te punës (ngarkesat) te motorët oto dhe dizel janë paraqit ne figurën 283.

Upload: hathuy

Post on 30-Jan-2018

253 views

Category:

Documents


9 download

TRANSCRIPT

Page 1: 6. B J E L A 6.1 Format konstruktive - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/KonMot/KonMot8.pdf · 194 6. B J E L A 6.1 Format konstruktive Bjela është elementi, qe lidh pistonin

194

6. B J E L A

6.1 Format konstruktive

Bjela është elementi, qe lidh pistonin e motorit me boshtin motorik dhe kryen shndërrimin e lëvizjes drejtvizore ne rrethore. Pamja e një bjele është dhënë ne fig. 282 me emërtimet e pjesëve kryesore.

Fig. 282. Bjela e motorit.

Bjela përbëhet nga : grushtit te vogël, trupit te bjeles, grushtit te madh me kapakun e grushtit te madh dhe me mbështetëset për aksin e pistonit – mbështetësi rrëshqitës njëpjesësh, për mbështetësin fluturues – mbështetësin rrëshqitës dypjesësh).

Bjela për shkak te lëvizjes osciluese me ndryshimin e pandërprerë te devijimit ne raport me aksin e cilindrit është e eksponuar karakterit te ndryshueshëm te ngarkesave si, sipas intensitetit te ndryshueshme por ne drejtim te cilindrit qe veprojnë te forcave te gazrave dhe inercisë, gjithashtu dhe nga forca te inercisë te vet, qe është e ndryshueshme sipas intensitetit por gjithashtu dhe sipas drejtimit dhe kahes. Për shkak te rritjes se forcës së inercisë te kalimi nga aksi i pistonit ne mbështetësin fluturues të gjunjët (për forcën e inercisë te bjeles) nga njëra ane, dhe për shkak te distancës me te madhe nga mbështetëset te gjunjëve te boshtit motorik ne raport me distancën ne mes mbështetëseve te aksi i pistonit, diametri i dorezës fluturuese duhet te jetë mjaft me i madhe nga diametri i aksit te pistonit. Përfundimi ne formë te unazës bjela – grushti i madh me te cilin lidhet për dorezën fluturuese sipas kësaj është me diametër me te madhe se sa përfundimi unazor te grushtit te vogël me te cilin bjela lidhet me aksin e pistonit. Për shkak te formës se boshtit motorik, lidhja e bjeles dhe dorezës fluturuese mund te realizohet vetëm me grushtin e madhe te ndarë, kapaku i te cilit lidhet për trupin me shpesh me ndihmën e dy bulonave. Kalimi gradual nga grushti i vogël ne te madhin realizohet me zgjerimin gradual te trupit te bjeles. Format konstruktive te bjeles, qe i përgjigjën përshkrimit te mëparshëm dhe te cilit kënaqin kushtet specifike te punës (ngarkesat) te motorët oto dhe dizel janë paraqit ne figurën 283.

Page 2: 6. B J E L A 6.1 Format konstruktive - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/KonMot/KonMot8.pdf · 194 6. B J E L A 6.1 Format konstruktive Bjela është elementi, qe lidh pistonin

195

Këtë formë e kanë bjelat te motorëve me një cilindër ose me tepër cilindra ne vij qe është paraqitur ne fig. 284 a). Te motori me boshtin motorik qe montohet nga pjesët e veçanta te dorezës dhe te krahut me ndihmën e dhëmbëzimit, grushti i madhe mund te jetë e pandashme, fig. 284 b). Te motorët me shpërndarjen e cilindrave ne formën V, ne kohen e fundit po përdoren dy bjela te njëjta për dy cilindër çift (njeri ndaj tjetrit) qe e kanë formën si ne fig. 284 a) por janë te vendosura ne dorezën fluturuese te përbashkët njëra pran tjetrës, fig. 284 c). Me këtë futet momenti ne lakim shtesë i dorezës dhe doreza duhet me tepër te dimensionohen, por edhe gjatësia e motorit diçka rritet. Ky efekt negativ zvogëlohet me aplikimin e diametrit te rritur te dorezës dhe me zvogëlimin e gjerësisë te grushtit te madh. Te motorët V te cilët kërkohet gjatësia e tërësishme sa me e vogël përdorën bjelat e lidhura me nyje jashtë centrike te e cila bjela kryesore (bartëse) lidhet për dorezën fluturuese ndërsa bjela ndihmese (e bartur) me ndihmën e aksit lidhet

Fig. 283 Format konstruktive te bjeles a) te motorit dizel, b) te motorit oto.

Fig. 284 Format e ndryshme te bjeles.

Page 3: 6. B J E L A 6.1 Format konstruktive - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/KonMot/KonMot8.pdf · 194 6. B J E L A 6.1 Format konstruktive Bjela është elementi, qe lidh pistonin

196

për grushtin e madhe te bjeles kryesore, fig. 284 d). Te motorët ne formë ylli boshti motorik montohet nga pjesët e ndara dhe bjela kryesore e ka te pandarë grushtin e madh ne te cilën jashtë centrike me aks lidhet te gjitha bjelat ndihmese, fig. 284 e). Te motori me V – shpërndarjen e cilindrave përdorët dhe varianti i lidhjes centrike te bjeles kryesore dhe ndihmese te e cila grushti i madhe te bjeles kryesore ndërtohet ne formë te pirunit ndërsa si dorëz e bjeles ndihmese shërben diçka me shume e dimensionuar ulëse e mbështetësit te bjeles kryesore, fig. 285 a). Ne të njëjtën figurë 285 b) është dhënë detali i lidhjes te bjeles kryesore dhe ndihmese për motorin V (njëra prej zgjidhjeve).

Fig 285 Lidhja e bjeles te motorët V.

6.1.1 Grushti i vogël i bjeles

Forma dhe përmasat e grushtit te vogël varen nga përmasat e aksit te pistonit dhe mënyrës se shtrëngimit te tij. Te motorët për automjete rendomë përdoren akset „notuese“, te cilat gjate punës se motorit rrotullohen ne grushtin e vogël dhe ne veshët e pistonit. Grushti i vogël ne këtë rast kanë format si ne fig. 286 a) (I, II, III dhe IV). Konstruktimi i grushtit te vogël me akset e fiksuar ne te është treguar ne fig. 286 b). Përparësitë e zgjedhjes me aksin e fiksuar ne grushtin e vogël janë:

1) Zvogëlimi i diametrit te aksit, shkurtimi i gjatësisë te mbështetësit te aksit ne grushtin e vogël (zvogëlimi i gjerësisë te grushtit te vogël) dhe rritja e gjatësisë te veshëve ne piston

2) Zvogëlimi i pjerrtësisë se mundshme te bjeles për shkak te pozitës jo paralele te aksit gjeometrik te aksit te pistonit dhe dorezës fluturuese, qe paraqitet si pasoj e hapësirës ne grushtin e vogël dhe te madh

Page 4: 6. B J E L A 6.1 Format konstruktive - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/KonMot/KonMot8.pdf · 194 6. B J E L A 6.1 Format konstruktive Bjela është elementi, qe lidh pistonin

197

Fig. 286 Format e ndryshme te grushtit te vogël te bjeles: I, V i VI – motorët oto; II, III, i IV - motorët dizel.

Me rritjen e saktësisë se përpunimit dhe me zvogëlimin e hapësirën ne vlerat minimale te nevojshme, këto përparësi sot e kanë humbur peshën dhe kjo zgjidhje praktikisht sot nuk aplikohet. Kur është përdorur aksi „notues“ i pistonit ne grushtin e vogël ndërtohet me sforcim paraprak (lidhja e presuar) ose unaza mbështetëse nga bronzi ose unaza mbështetëse nga bimetali – unaza nga çeliku me shtresën e hole te derdhur te bronzit se kallajit ose te plumbit. Nëse mbështetësi unazor është ndërtuar ne tërësi nga bronzi atëherë gjate punës ne temperaturat e rritura te bjeles shtypja e unazës për shkak te lidhjes se presuar do te rritet pasi qe koeficienti i zgjerimit i bronzit është me i madhe se ai i çelikut. Trashësia radiale e murit te unazës mbështetëse te grushtit te vogël është δ = (0,080 – 0,085)·da. Ne konstruksionet me akset notues hapësira e aksit ne unazën mbështetëse te grushtit te vogël është ∆ = (0,0005 – 0,0015) ·da. Me qellim te lehtësimit te operacionit te përpunimit me farkëtim sipërfaqja e jashtme e grushtit te vogël behet me pjerrtësinë dyanësore për farkëtim. Trashësia e murit e grushtit te vogël ekzekutohet ashtu qe raporti i rrezes se jashtme dhe rrezes se unazës mbështetëse te folës se brendshme te përpunuar gjendet ne kufijtë 3,12,1/ rRo (figura III ne fig. 286). Gjatësia e grushtit te vogël përcaktohet ne

baze te presionit sipërfaqësor te lejuar te aksit te pistonit.

Ne pjesën epërme te grushtit te vogël gjendet shpesh një lëshim i vogël (A ne skemat I, II, III dhe V fig. 286) me përpunimin e se cilës masa e bjeles mbahet ne kufijtë e përcaktuar ose rregullohet pozita e rendimit te saj.

Për qëllimin e rritjes te ngurtësisë te grushtit te vogël dhe zvogëlimit te përqendrimit te sforcimit ne te aplikohen këto zgjidhje:

1) Rritet rrezja ρ te kalimit nga pjesa e trupit ne rrethin e jashtëm te grushtit te vogël me rreze R1 ose ngushtimi i trupit te bjeles zvogëlohet deri te humbja e saj (skica IV, fig. 286)

2) Rritet trashësia e pjesës se poshtme te murit te grushtit te vogël nen aksin e pistonit me ndërtimin e murit te jashtëm me rrezen R1 qendra e se cilës shtrihet për e1 nën aksin gjeometrik te aksit te pistonit (skica III, fig. 286)

Page 5: 6. B J E L A 6.1 Format konstruktive - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/KonMot/KonMot8.pdf · 194 6. B J E L A 6.1 Format konstruktive Bjela është elementi, qe lidh pistonin

198

3) Përdoret trupi i bjeles me tre shirita (skica IV, fig. 286)

4) Kalimi nga lidhjet përforcuese te trupit ne mes shiritave nuk punohet direkt ne murin e grushtit te vogël por ky kalim punohet nëpërmjet kubes qe bashkon dy shirita te trupit ne maje nen grushtin e vogël (skica III, fig. 286)

Vrimat për lyerje te aksit te pistonit me ndihmën e pikave te vajit , qe i shpërndan mbështetësi fluturues, duhet te gjinden nga ana e epërme e grushtit te vogël jashtë zonës te përqendrimit te madhe te sforcimit. Zvogëlimi i presionit sipërfaqësor ne pjesët e epërme te veshëve te pistonit dhe nga ana e poshtme e grushtit te vogël mund te realizohet pa rritjen e diametrit nëse grushti i vogël ndërtohet me gjatësinë e ndryshueshme – me te madhe nga ana e poshtme ndërsa me te vogël nga ana e sipërme (skica II, fig. 286). Kjo mas konstruktive aplikohet te motorët dizel me mbimbushje te lart.

Interesante është këtu te tregohet një detal te kalimit nga grushti i vogël ne trupin e bjeles si ndikon ne ndryshimin e ngarkesës përgjatë këtij kalimi, për te gjitha kushtet e njëjta. Kjo shihet ne fig. 287.

Fig. 287 Ndikimi i kalimit te grushti i vogël ne trupin e bjeles ne ndryshimin e ngarkesës ne zonën kalimtare.

6.1.2 Trupi i bjeles

Trupi i bjeles ndërtohet me prerjen tërthore ne forme te profilit I lartësia e se cilës rritet nga grushti i vogël ka i madhi, ndërsa gjerësia e profilit mbetet konstante. Lartësia e profilit dmth drejtimi i momentit rezistues me te madh shtrihet ne rrafshin e oscilimit te bjeles ne te cilën shtrihen dhe forcat e inercisë te masës se vet bjeles. Gjerësia e profilit I te trupit te bjeles, e kjo do te thotë dhe gropimi i profilit, kanë drejtimin e aksit te pistonit, gjegjësisht te boshtit motorik, qe mundëson punimin racional te bjeles me farkëtim, me harxhimin minimal te materialit dhe me përpunimin minimal makinerie. Përpunimi makinerie behet vetëm ne sipërfaqet e brendshme dhe anësore te grushtit te madhe dhe te vogël, ndërsa tere sipërfaqja tjetër e jashtme e bjeles mbetet pas farkëtimit pa përpunim makinerie.

Njëra prej pyetjeve me te rëndësishme te konstruktimi i motorit është gjatësia minimale e mundshme e bjeles. Nëse është gjatësia e bjeles me e vogël, me e vogël është edhe lartësia e bllokut te motorit, dhe me e vogël është tere masa e motorit qe është e volitshme nga aspekti ndërtimit dhe çmimit te motorit. Pasi qe gjatësia e bjeles është e lidhur me hapin e pistonit gjegjësisht me rezen e gjurit me karakteristiken kinematike )33,3/14/1(30,025,02/ ls , është qartë se edhe te motorët me hap te vogël fitohen gjatësitë me te vogla te bjeles. Kjo na tregon faktin se motorët me hap te vogël janë me te lehtë jo për shkak te hapit me te vogël, pasi qe te ata rritet diametri i pistonit dhe gjatësia e përgjithshme e motorit, por për shkak te bjeles me te shkurt. Kufiri i larte i karakteristikes kinematike ( )33,3/13,0 është përcaktuar si vlerë mbi te cilën për shkak te bjeles shume te shkurt vjen deri te

Page 6: 6. B J E L A 6.1 Format konstruktive - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/KonMot/KonMot8.pdf · 194 6. B J E L A 6.1 Format konstruktive Bjela është elementi, qe lidh pistonin

199

rreziku i futjes se njëkohshme te grushtit te madh ne brinjën e poshtëm te cilindrit dhe futjes se kundërpeshës ne piston, fig. 288. Trupi i bjeles shpesh ne fund është me prerjen e pjerrët te pjesës te grushtit te madh (fig. 289). Përparësia e kësaj bjele te prerë pjerrët është demontimi i saj (pa heqjen e boshtit motorik).

Fig. 288 Kalimi i grushtit te madhe te bjeles dhe kundërpeshave.

Format e prerjes te trupit te bjeles janë gjithashtu te formës se ndryshme te treguara ne fig. 290. Me rëndësi është qe te plotësohet kushti themelor qe trupi i bjeles është me ngurtësi te mjaftueshme te madhe, dhe me peshë sa me te vogël. Kushti i dyte me rendësi është qe te sigurohen format përkatëse te prerjeve te bjeles për shkak te përpunimi (derdhje, farkëtim, ... ), me përqendrimet minimale te sforcimeve ne rrezet e kalimit.

Fig. 289 Bjela me grushtin e madhe te prerë pjerrët.

Page 7: 6. B J E L A 6.1 Format konstruktive - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/KonMot/KonMot8.pdf · 194 6. B J E L A 6.1 Format konstruktive Bjela është elementi, qe lidh pistonin

200

Fig. 290 Format e ndryshme te prerjes te trupit te bjeles.

6.1.3 Grushti i madh i bjeles

Grushti i madhe i bjeles duhet te plotësoje këto kushte:

1) Duhet te posedon ngurtësinë e mjaftueshme, qe mundëson pune te rregullt te ulëseve te mbështetëseve me trashësi te vogël te mureve.

2) Duhet me pas përmasat gabarite sa me te vogla prej te cilave varet kontura e karterit dhe pozita e boshtit me gunga (te shpërndarja e poshtme), dhe ne harmoni me këtë dhe masën sa me te vogël prej madhësisë se cilës varen ngarkesat dhe konsumi i dorezave fluturuese dhe kryesor te boshtit motorik

3) Duhet te posedon rregullshmëri, gjegjësisht shkallëzimin e formave pa ndryshim te menjëhershëm te prerjeve dhe kalimeve te ashpra qe ti shmangemi përqendrimit me te madh te sforcimit.

4) Duhet te jetë e kalueshme neper cilindër qe te mund te ndërtohet bashkësia pistoni – bjela nga ana e epërme- ana e kokës se cilindrit (shiko fig. 289).

Ne fig. 291 shihen detalet e ndërtimit konstruktiv te grushtit te madhe te bjeles. Kapaku i grushtit te madh shtrëngohet me ndihmën e bulonave, forca e shtrëngimit te tyre duhet te siguroj mos lëshimin e lidhjes edhe ne regjimin maksimal te shpejtësisë (te forca e inercisë maksimale). Për fitimin e përmasave gabarite sa me te vogla te grushtit te madh tentohet vendosjes se bulonave sa me afër aksit te dorezës.

Page 8: 6. B J E L A 6.1 Format konstruktive - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/KonMot/KonMot8.pdf · 194 6. B J E L A 6.1 Format konstruktive Bjela është elementi, qe lidh pistonin

201

Fig. 291 Grushti i madh te bjeles a) i prerë pjerrtë b) dhe c) i prerë normal d) rrezja e kalimit.

Kushti i kalueshmërisë te grushtit te madhe neper cilindër bien deri te kufizimet e diametrit te dorezës fluturuese. Nëse te motori fort i ngarkuar duhet ngarkesën e dorezës te mbajmë ne kufijtë e lejuar me rritjen e diametrit mbi këtë kufi, atëherë përdoret grushti i madhe i prerë pjerrët i cili dhe te diametri i rritur te dorezës e ka gjerësinë me te vogël qe mund te kaloje neper cilindër. Këndi i rrafshit ndarës te grushtit te madh ndaj aksit gjeometrik normal ne aksin gjeometrik te bjeles lëviz ne kufijtë prej 30° deri 60° (ψ’ = 30 ÷ 60°).

Koncentriteti i vrimës te grushtit te madh gjate montimit dhe pengimit te lëvizjes tërthorë te kapakut gjate punës sigurohet me bulonat për centrim (figura 283 a), b) dhe figura 291 b)), me lëshimet ne kapakun e grushtit te madh ose trupit te bjeles (figura 291 c)) ose me sipërfaqet e dhëmbëzuara për mbështetje te kapakut dhe trupit (figura 291 a)). Nëse lëvizja tërthore e kapakut pengohet me bulona atëherë ata janë te ngarkuar me forcat tërthore, te cilat, ne rastin e ngurtësisë te pamjaftueshme te grushtit te madh, shkaktojnë ngarkesa te caktuara te bulonave ne lakim dhe ne thyerje nga lodhja.

Për me i zvogëlua përqendrimin e sforcimit kalimet ne sipërfaqet te kokës ose dados te bulonit realizohen me rrezen mjaft te madhe r2 (figura 291 b)) ose me radiusin e lëshuar (r1 ne figurën 291 d)). Me cakun e rregullimit te masës se përcaktuar te kapakut te grushtit te madhe ne te mund te ka lëshime prej te cilëve hiqet masa e tepërt (A ne figurën 291 a) dhe b)).

Vendet me përqendrim te sforcimit te madhe ne bjel ne vendin e kalimit fig. 292 a) mund te eliminohen me ndonjërin prej kalimeve me rreze te paraqitura ne fig. 291 dhe fig. 292 b) dhe c). Është e qartë se është me rëndësi se sa është madhësia e këtij kalimi (rrezes), dhe ai definohet ne baze te të dhënave nga eksperienca dhe kalkulimeve detale te vendeve te përqendrimit te sforcimeve. Përveç shtesës A, qe shpesh vendoset ne kapak te grushtit te madh te bjeles, për sigurimin e ngurtësisë përkatëse, me rritje te vogël te peshës, vendosen format e ndryshme te prerjes te kapakut te grushtit te madh. Disa forma te prerjes te kapakut te grushtit te madh janë dhënë ne fig. 293.

Page 9: 6. B J E L A 6.1 Format konstruktive - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/KonMot/KonMot8.pdf · 194 6. B J E L A 6.1 Format konstruktive Bjela është elementi, qe lidh pistonin

202

Fig. 292 Kalimet me rreze për eliminimin e përqendrimit te sforcimit.

Fig. 293 Format e ndryshme te prerjes te kapakut te grushtit te madh.

Për mbështetëset rrëshqitëse te cilët gjinden ne grushtin e madh (te ashtuquajtur mbështetës rrëshqitës fluturues) këtu nuk do te folët ne mënyrë te veçante, pasi qe ata janë përpunuar ne kapitullin paraprak. Këtu mund vetëm te theksohet qe pozita e rregullt e mbështetësit gjate ndërtimit realizohet me ndihmën e dhëmbit te qitur jashtë (fig. 283 shenja 1) qe vendoset ne kanalin e vendosur ne fole ose me ndihmën e kunjave te shkurt ne kapak dhe ne trupin e grushtit te madh dhe te vrimave përkatëse për centrim ne ulëset e mbështetëseve.

6.1.4 Bulonat e grushtit te madh

Bulona me te cilët kapaku i grushtit te madhe shtrëngohet për trup duhet me kujdes te konstruktohen. Ne figurën 294 janë treguar disa lloje te ndërtimit te bulonave elastik për shtrëngimin e kapakut te grushtit te madh. Sa me elastik te jetë buloni ndërsa pjesa e grushtit te madhe te cilin e shtyp me e ngurtë, është me e i vogël pjesa ndryshuese e ngarkese se bulonit ne punë.

Page 10: 6. B J E L A 6.1 Format konstruktive - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/KonMot/KonMot8.pdf · 194 6. B J E L A 6.1 Format konstruktive Bjela është elementi, qe lidh pistonin

203

Fig. 294 Format e ndryshme te bulonave elastik për shtrëngimin e kapakut te grushtit te madh.

Për këtë te motorët e shpejt përdoren bulonat elastik me gjatësinë sa me te madhe te pjesës elastike, diametri i se cilës merret qe është i barabartë ose diçka me i vogël nga diametri i rrënjës se filetës, qe te përdoret forca sa me e madhe e shtrëngimit te bulonave. Shtrëngimi paraprak i bulonave duhet te jetë aq e madhe qe te pamundësojë ndarje e sipërfaqes se kapakut dhe trupit te bjeles dhe gjate kësaj mund te vijmë deri te kufiri i zgjatjes. Shtrëngimi paraprak i bulonave kontrollohet me se miri me matjen e zgjatjes te bulonave. Pasi qe kjo matje nuk është e përshtatshme për aplikim ne seri, matet momenti i shtrëngimit me ndihmën e moment – çelësit, me te cilin prodhohet zgjatje e nevojshme e bulonit dhe pastaj ne serinë e shtrëngimit te bulonave te grushtit te madh duke e ruajtur momentin e shtrëngimit. Ky moment, gjegjësisht shtrëngimi i bulonit ne seri duhet nganjëherë te kontrollohet me pajisjen për matjen e zgjatjes se bulonit pasi qe ne momentin e shtrëngimit ndikim te madh ka fërkimi dhe lyerja ne fileton e bulonit. Kalkulimi i bulonit, duke marr parasysh dijeninë paraprake te studenteve, këtu nuk do te prezantohet ne mënyrë te veçantë.

6.2 Materiali i bjeles

Kërkesa me rendësi qe bjela te ka përmasat gabarite sa me te vogla ne kushtet e bartjes te forcave te ndryshueshme me vlera maksimale mjaft te larta dhe me amplituda te larta e kushtëzon punimin e bjeles nga materiali i ngurtësisë se madhe te përshtatshme me përpunim ne farkëtim. Nga këto arsyet bjelat për motorët orto dhe dizel gati pa ndryshime punohen nga çeliqet e lart te legiruar për përmirësim dhe rëndom prej krom molibden çeliqet (Č. 4730 - Č. 4733). Pas farkëtimit dhe përpunimit termik këta çeliqe kanë ngurtësinë ne zgjatje ne kufijtë prej 900 deri ne 1000 MPa, kufirin e zgjatjes minimale 700 MPa dhe zgjatja relative prej 12%.

Ne kohen e fundit bjelat e motorëve oto dhe dizel për automjete punohen me derdhje nga giza e hirtë me strukturë perlite dhe nga giza e hirtë me strukturë nodulare. Përparësia kryesore e këtyre materialeve është përpunimi me i lirë dhe shfrytëzimi me i mirë i materialit gjate punimit te formës se komplikuar te bjeles. Ngurtësia dinamike e bjeles te derdhur rritet gati deri te vlera qe kanë bjelat nga çeliku me metodën e bombardimit te sipërfaqes se bjeles me vrushkullin e sferave te vogla nga çeliku. Si material për derdhjen e bjeles gjithë me tepër po shfrytëzohen legurat e titanit me ngurtësinë shume te madhe prej 1000 MPa. Bjelat e derdhura kanë masën me te vogël dhe afinitet me te vogël ne përqendrim te sforcimit. Bulonat për shtrëngimin e kapakut te grushtit te madh ndërtohen gjithashtu nga çeliku për përmirësim dhe shpesh ndërtohen prej te njëjtit çelik prej te cilit ndërtohet bjela. Te bulonat pa dado, qe vendosen ne vrimat me fileto ne trupin, fileto me metodën galvanike mbulohet me një shtrese te hollë te kallajit, i cili ne lidhje me fileton prej çeliku ne trup ka koeficientin te fërkimit me te madh dhe pamundëson ndarjen e bulonit gjate punës, dhe këta bulona nuk kanë sigurim tjetër kundër lirimit. Pesha

Page 11: 6. B J E L A 6.1 Format konstruktive - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/KonMot/KonMot8.pdf · 194 6. B J E L A 6.1 Format konstruktive Bjela është elementi, qe lidh pistonin

204

e bjeles mund te përcaktohet ne mënyrë te përafërt ne bazë te diagramit te dhënë ne fig. 295, ku ne aksin horizontal është diametri i pistonit (Dp), ndërsa ne ordinatën pesha relative ne njësi te sipërfaqes te

pistonit. Lakorja 1 (fig. 295) ka te bej për motorët oto me hap te madh

1

pD

S, lakorja 2 (fig. 295)

vlen për motorët oto me raportin 9,0pD

S dhe lakorja 3 (fig. 295) për motorët dizel.

Fig. 295 Diagrami i peshës relative te bjeles ne funksion te diametrit te pistonit.

6.3 Kalkulimi i ngarkesave te bjeles

Pjesët e posaçme te bjeles janë te ekspozuara ngarkesës se ndryshueshme dhe atë sipas madhësisë dhe sipas kahes. Sipas madhësisë ngarkesa ndryshon sipas një diapazoni te gjer. Ne numrat e mëdhenj te rrotullimit presionet maksimal ne motor arrin vlerat deri ne 150 bar, ashtu qe amplituda e ndryshimit te forcës se gazrave është shume e lart, por gjithashtu dhe forca e inercinë ndryshon ne diapazonin te gjer për shkak te regjimeve te punës te ndryshueshëm si dhe ndërrimeve te shpeshta te regjimeve te punës. Afrimi i rregullt te kalkulimit te bjeles te motorit faktikisht do te mundësonte fitimin e shpërndarjes te ngarkesave dhe madhësia e deformimeve ne te gjitha pjesët e bjeles, ne baze te cilës do te behet verifikimi i vlerave te llogaritura duke i krahasuar me ato te lejuara. Kjo rrugë e llogaritjes është mjaft e komplikuar, dhe kërkon metodat numerike mjaft te ndërlikuara (metoda e elementeve te fundme, etj.). Ne literaturë hasim mjaft metoda te thjeshtuara te llogaritjes, qe shndërrohen ne llogaritjen e sforcimeve, deformimeve dhe shkalles se sigurisë ne vendet kritike. Ne vazhdim do te prezantohet një metodë e tillë për llogaritjen ne veçanti te grushtit te vogël, te trupit dhe te grushtit te madhe te bjeles. Kjo metodë, me shkallet e sigurisë, te verifikuara ne praktik, mund te përdoret te llogaritjet praktike. Ajo gjithashtu e jep një pasqyrim te mire për karakterin e sforcimeve dhe deformimeve, qe është shume me rëndësi për kuptimin e problemit.

6.3.1 Kalkulimi i grushtit te vogël

Grushti i vogël i eksponohet veprimit te forcave te inercisë te masave qe kryejnë lëvizje alternative drejtvizore te grupit te pistonit (G”/g) gjate procesit te thithjes dhe te zbrazjes dhe e arrin vlerën e vete maksimale ne PJF. Llogaritet sipas shprehjes:

1"" 2

maxmax rg

Gx

g

GPT

(86)

për numrin maksimal te rrotullimeve te motorit te cilin e kufizon rregullatori. Forca nga presioni i gazrave dhe forcave te inercisë llogariten si:

Page 12: 6. B J E L A 6.1 Format konstruktive - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/KonMot/KonMot8.pdf · 194 6. B J E L A 6.1 Format konstruktive Bjela është elementi, qe lidh pistonin

205

24

23

22

max

2

maxmax 1"

4

"

4KKr

g

GDpx

g

GDpPKP p

zp

zTS

(87)

ku fakti se presioni maksimal i djegies (Pzmax) është ç’vendos për 10 ÷ 20° BM pas PJF nuk merret ne konsideratë.

Fig. 296 Vendet karakteristike te paraqitjes te forcave PT dhe PS.

Ne diagramin p – V mund te shënohen pikat, ku veprojnë forcat PT dhe PS sipas (fig. 296). Sipas këtyre dy forcave, qe krijojnë ngarkese alternative, ngarkesa te grushtit te vogël paraqiten dhe nga përputhja (δ) e unazës se bronzit ne grusht ne gjendje te ftohet dhe te përputhjes te mëvonshëm (δt) për shkak te koeficienteve te ndryshëm te zgjerimit te grushtit te vogël (αu) dhe unazës se bronzit (αb). Kjo përputhje (δt) llogaritet si:

but td (88)

ku është Δt ndryshimi i temperaturës te grushtit te vogël gjate punës se motorit. Vlerat e koeficientit te zgjerimit janë me shpesh Cu /1100,1 5 , Cb /1108,1 5 .

Përmasat e grushtit te vogël edhe një here janë treguar ne fig. 297, ku është Dv diametri mesatar (ekuivalent) i jashtëm i grushtit te vogël.

Fig. 297 Pamja dhe përmasat e grushtit te vogël.

Ne sipërfaqen kontaktuese te unazës mbështetëse me grushtin e vogël paraqitet, për shkak te përputhjes totale δ + δt shtypja, e cila, duke u nisur nga shpërndarja e saj te njëtrajtshme ne tërë sipërfaqen cilindrike fitohet me shprehjen:

Page 13: 6. B J E L A 6.1 Format konstruktive - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/KonMot/KonMot8.pdf · 194 6. B J E L A 6.1 Format konstruktive Bjela është elementi, qe lidh pistonin

206

b

a

a

u

v

v

t

E

dd

dd

E

dD

dD

d

p

22

22

22

22

ku është:

3,0 - numri i Poasonit

MPaEu5102,2 - moduli i elasticitetit për çelikun e grushtit te vogël

MPaEb51015,1 - moduli i elasticitetit te unazës mbështetëse.

Për shkak te këtij presioni, sforcimet ne fijet e jashtme dhe te brendshme te grushtit te vogël llogariten si:

- sforcimet ne fijet e jashtme

22

2' 2

dD

dp

v

a

(90)

- sforcimet ne fijet e brendshme

22

22'

dD

dDp

v

vi

(91)

Qe te fitohet sforcimi total ne grushtin e vogël, sforcimet e fituara me barazimet (90) dhe (91) duhet te kombinohen me sforcimet prej forcave PT dhe PS.

Për fitimin e sforcimit nga forca PT ne grushtin e vogël duhet te njihet ligji i shpërndarjes se presionit (p’) qe transferohet nga aksi i pistonit ne grushtin e vogël, për shkak te asaj force. Shpërndarja e shtypjes p' varet me se shumti nga ngurtësia e grushtit te vogël, pastaj nga fortësia e materialit te aksit te pistonit dhe unazës se grushtit te vogël dhe te hapësirës unaza e grushtit te vogël – aksi i pistonit. Shpërndarja e presionit p' ne grushtin e vogël rëndom përvetësohet si shpërndarje e njëtrajtshme ne gjysme rrethin dhe llogaritet si:

dD

P

d

Pp

v

T

ms

T

2

' (92)

Kjo shpërndarje e presionit shihet ne fig. 298. Ngarkesat përcaktohen ne baze te teorisë te shufrave te lakuara me lakime te vogla.

(89)

Page 14: 6. B J E L A 6.1 Format konstruktive - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/KonMot/KonMot8.pdf · 194 6. B J E L A 6.1 Format konstruktive Bjela është elementi, qe lidh pistonin

207

Fig. 298 Përmasat dhe shpërndarja e presionit nga forca PT ne grushtin e vogël.

Përvetësohet gjithashtu qe grushti i vogël është i inkastruar ne kalim ne trup te bjeles (c – c, fig. 298) dhe se aty nuk ka deformime. Nëse shikohet vetëm njëra gjysme e grushtit te vogël (prerja I – I, fig. 298) duhet qe veprimi i gjysmës se dyte te grushtit te vogël te zëvendësohet me forcën No dhe momentin Mo, te cilët mundin, te përcaktohen ne baze shprehjeve te përafërta (gjysme empirike) si:

0297,000033,02

msTo

dPM (93)

0008,0572,0To PN (94)

Ku këndi α ne [°] është dhënë ne fig. 298. Momenti ne lakim (M1) dhe forca normale (N1) ne grushtin e vogël ne zonën “1” (fig. 298) për këndin 900 llogariten si:

cos15,0cos11 msTmsoo rPrNMM (95)

cos15,0cos1 To PNN (96)

ku është: 22

vmsms

Dddr

diametri mesatar i grushtit te vogël.

Ne te njëjtën mënyrë definohen dhe vlerat për M2 dhe N2 ne zonën “2” (fig. 298) për intervalin φ = 90° ÷ α:

)cos(sin5,0)cos1(002 msTms rPrNMM (97)

)cos(sin5,0cos02 TPNN (98)

tash është thjesht, duke i njohur forcën N dhe momentin e lakimit M për çfarëdo kënd φ ne intervalin prej 0 deri te α mund te përcaktohen sforcimet ne fijet përkatëse te grushtit te vogël.

- sforcimet ne fijet e jashtme llogariten si:

haNK

hrh

hrM

ms

msaT

1

2

62 (99)

- sforcimet ne fijet e brendshme llogariten si:

Page 15: 6. B J E L A 6.1 Format konstruktive - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/KonMot/KonMot8.pdf · 194 6. B J E L A 6.1 Format konstruktive Bjela është elementi, qe lidh pistonin

208

haNK

hrh

hrM

ms

msiT

1

2

62 (100)

ku është:

h – trashësia e murit te grushtit te vogël (fig. 298)

ikoeficient

bbuu

uu

AEAE

AEK (101)

Au – prerja tërthore e grushtit te vogël

Ab – prerja tërthore e unazës mbështetëse ne grushtin e vogël

Shembulli i shpërndarjes se llogaritur te sforcimeve ne fijet e jashtme (σaT) dhe te brendshme (σiT) te grushtit te vogël për shkak te zgjatjes me forcën PT është dhënë ne fig. 299. Ne anën e majtë janë vizatua sforcimet vetëm ne fijet e brendshme ndërsa nga ana e djathtë ne fijet e jashtme.

Fig. 299 Shpërndarja e sforcimeve ne fijet e brendshme dhe te jashtme te grushtit te vogël nga forca e inercisë PT.

Shihet se sforcimi me i madhe është ne fijet e jashtme σaT max për këndin . Për zvogëlimin e këtij sforcimi ekzistojnë dy mundësi:

- zvogëlimi i këndit te inkastrimit α (deri ne 90°)

- rritja e rrezes se lakimit ρ (fig. 298)

Vlera maksimale e sforcimeve ne fijet e brendshme është për φ = 90° (përafërsisht).

Për përcaktimin e sforcimeve ne grushtin e vogël për shkak te forcës PS (forca e gazrave dhe e inercisë) përvetësohet supozimi qe shpërndarja e presionit për shkak te forcës PS është sipas ligjit te kosinusit, si:

ms

S

r

Pp

'cos2' (102)

Page 16: 6. B J E L A 6.1 Format konstruktive - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/KonMot/KonMot8.pdf · 194 6. B J E L A 6.1 Format konstruktive Bjela është elementi, qe lidh pistonin

209

Kjo shpërndarje qartë shihet ne fig. 300. Ky lloj i shpërndarës është përvetësuar nga shkaku i thjesht se me eksperiencë është konstatua se ne këtë mënyrë sforcimet e llogaritura me se miri përshtaten me rezultatet eksperimentale. Edhe këtu janë dhënë dy zona “1” dhe “2” (fig. 300).

Fig. 300 Skema e shpërndarjes te presionit ne grushtin e vogël prej forcës PS.

Për këndin φ = 0° madhësia e momentit (Mo) dhe forcës No mund te përcaktohet ne baze te diagramit te

dhënë ne fig. 301, ku ne ordinatë janë dhënë vlerat relative te forcave

S

o

P

N dhe momentit

msS

o

rP

M

ne funksion te pozitës te inkastrimit (α). Vlerat e njëjta mund te definohen dhe ne mënyrë tabelore (tabela 14).

Fig. 301 Diagrami për llogaritjen e madhësive Mo dhe No.

Page 17: 6. B J E L A 6.1 Format konstruktive - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/KonMot/KonMot8.pdf · 194 6. B J E L A 6.1 Format konstruktive Bjela është elementi, qe lidh pistonin

210

Tabela 14. Vlerat relative te momentit Mo dhe forcës No për këndet e ndryshme te inkastrimit (α).

[°] 100 105 110 115 120 125 130

No/PS 0,0001 0,0005 0,0009 0,0018 0,0030 0,0060 0,0085

Mo/(PS · rms) 0,0000 0,0001 0,00025 0,0006 0,0011 0,0018 0,0030

Vlerat e momentit M1 dhe forcës N1 ne zonën “1” (fig. 300) llogariten si:

cos11 msoo rNMM (103)

cos1 oNN (104)

ndërsa për “2” (fig. 300) llogariten si:

cos

1sin

2

sincos12 msSmsoo rPrNMM (105)

cos

1sin

2

sincos2 So PNN (106)

ku φ është dhënë ne radian.

Sforcimet ne fijet e grushtit te vogël llogariten sipas shprehjes (99) dhe (100) vetëm se vlerat e forcës (N) dhe momentit (M) merren ne baze te barazimeve (103), (104), (105) (106) dhe tabelës 14 (ose diagramit fig. 301). Vlerat e fituara te sforcimeve ne fijet e jashtme (σaS) dhe sforcimeve ne fijet e brendshme (σiS) për rastin konkret e kanë formën si ne fig. 302.

Fig. 302 Diagrami i ndryshimit te sforcimit ne fijet e jashtme (σaS) dhe te brendshme (σiS) te grushtit te vogël për shkak forcës PS.

Sforcimet me te mëdha, për shkak te forcës PS, ne grushtin e vogël është ne vendin te inkastrimit (φ = α) dhe atë ne fijet e jashtme ne shtypje (shenja “-“), ndërsa ne fijet e brendshme ne zgjatje (shenja “+“).

Sforcimet e grushtit te vogël ndryshon sipas ciklit asimetrik. Shkalla minimale e sigurisë fitohet për fijet te kalimit te grushtit te vogël ne trupin e bjeles, dmth. për këndin e inkastrimit α. Ky kënd gjendet ne kufijtë e ngushtë dhe me se shpeshti e merr vlerën 120° – 125°. Sforcimi maksimal dhe minimal ne cikël përcaktohet si:

Page 18: 6. B J E L A 6.1 Format konstruktive - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/KonMot/KonMot8.pdf · 194 6. B J E L A 6.1 Format konstruktive Bjela është elementi, qe lidh pistonin

211

aTa 'max (107)

aSa 'min (108)

Me ndihmën e këtyre barazimeve mund te përcaktohet shkalla dinamike e sigurisë te grushtit te vogël kur paraprakisht përcaktohen sforcimi mesatar dhe amplitude. Kjo shkallë e sigurisë duhet te gjendet ne kufijtë 2,5 ÷ 3,5.

6.3.2 Llogaritja e trupit te bjeles

Gjate një cikli punues te motorit trupi i bjeles është i eksponuar forcave te ndryshueshme dhe atë sipas madhësisë por edhe sipas drejtimit. Me shpesh trupi i bjeles verifikohet ne zgjatje – shtypje dhe ne shtrembërim. Zgjatja verifikohet sipas shprehjes:

II

Tz A

P

'

(109)

ku është:

AI-I – prerja e shikuar e trupit (fig. 303)

'TP - forca e inercisë, qe llogaritet si:

)1(" 2 rmmP bj'

T (110)

ku është bjm - pjesa e masës se bjeles mbi prerjen I – I

Fig. 303 Skica e bjeles.

Shtrembërimi i trupit verifikohet me se shpesh sipas shprehjes se Rankinit dhe atë:

Page 19: 6. B J E L A 6.1 Format konstruktive - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/KonMot/KonMot8.pdf · 194 6. B J E L A 6.1 Format konstruktive Bjela është elementi, qe lidh pistonin

212

xIIxu

e

II

KA

KK

I

l

EA

K

33

2

23

1 (111)

ku është:

- IIx

x AI

lcK

2

1 (112)

- u

e

Ec

2

(113)

- e - kufiri i elasticitetit te materialit

- xI - momenti i inercisë i prerjes I – I rreth aksit gjeometrik x

- shtrembërimi ne rrafshin normal ne rrafshin e lëvizjes se bjeles

yIIyu

e

II

KA

KK

I

l

EA

K

33

21

23

2 4 (114)

ku është:

IIy

y AI

lcK

41

21 (115)

Ne baze te sforcimeve ne shtrembërim (barazimet (111) dhe (114)) dhe zgjatje - shtypje (barazimi (109)) mund te përcaktohen vlerat e sforcimeve mesatare dhe amplitude ne trupin e bjeles si:

2

11

zm

;

21

1z

a

(116)

2

22

zm

;

22

2z

a

(117)

Ne bazë te të dhënave te dhëna me shprehjet (116) dhe (117) mund te përcaktohet vlera e shkalles se sigurisë dinamike te trupin e bjeles. Vlerat e llogaritura ne këtë mënyrë te shkalles se sigurisë duhet te gjinden ne kufijtë 2 ÷ 2,5.

6.3.3 Llogaritja e grushtit te madh te bjeles

Sforcimet ne grushtin e madhe ne princip llogariten njëjtë si te grushti i vogël (pika 6.3.1) vetëm se forcat, te cilat merren ne llogaritje, tash ndryshojnë. Forca e inercisë e cila merret për këtë rast tash është:

2max

2max

" )1(" rmmrmmP kapABT (118)

ku është: "m - masa e grupit te pistonit

Bm - pjesa e reduktuar e masës se bjeles qe ka lëvizje drejtvizore

Page 20: 6. B J E L A 6.1 Format konstruktive - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/KonMot/KonMot8.pdf · 194 6. B J E L A 6.1 Format konstruktive Bjela është elementi, qe lidh pistonin

213

Am - pjesa e reduktuar e masës se bjeles qe ka lëvizje rrotulluese

kapm - masa e kapakut te grushtit te madh

max - shtetësia këndore maksimale te boshtit motorik te motorit te shkarkuar

Forca nga gazrat përafërsisht merret si:

222

)1("4

rmmrmmD

KP kapABp

S (119)

Procedurat tjera dhe supozimet mund te merren njësoj si te grushti i vogël (pika 6.3.1). Përveç kësaj llogaritje me te ndërlikuar shpesh te grushti i madh verifikohet vetëm sforcimi ne kapakun e grushtit te madh (prerja III – III, fig 304) nëpërmjet shprehjes:

Fig. 304 Skica e kapakut te grushtit te madh.

lp

l

pTIII AA

WI

I

cP

4,0

1

023,0" (120)

ku është: Ip – momenti i inercisë te prerjes se kapakut te grushtit te madh

Il – momenti i inercisë te prerjes se ulëses se mbështetëses

W – momenti rezistues i prerjes III – III te kapakut te grushtit te madh

Ap – sipërfaqja e prerjes tërthore te kapakut

Al – sipërfaqja e prerjes tërthore te ulëses mbështetëse

c – distanca ne mes bulonave

Nga praktika është treguar qe sforcimi i llogaritur me barazimin (120) ( III ) gjendet ne kufijtë 100 ÷ 150 MPa te kapaku i grushtit te madh te bjeles.

Për rastin e bjeles me grushtin e madhe te prerë pjerrët nen këndin ψ’ (fig. 291) barazimi (120) shndërrohet ne barazimin:

Page 21: 6. B J E L A 6.1 Format konstruktive - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/KonMot/KonMot8.pdf · 194 6. B J E L A 6.1 Format konstruktive Bjela është elementi, qe lidh pistonin

214

'cos4,0

1

023,0"

lp

l

pTIII AA

WI

I

cP (121)

me çka është fitua sforcimi ne prerjen mesatare te kapakut te grushtit te madh III – III (fig. 304). Ky sforcim është mjaft me i vogël te grushti i madhe i prerë pjerrët me supozimin e forcës te inercisë te njëjtë. Për rastin qe te verifikohet sforcimi i kapakut te grushtit te madh ne vazhdimin e aksit gjeometrik te bjeles (prerja A – A, fig. 289), shfrytëzohet barazimi (120) por tash ne te janë vlerat e ndryshme për sipërfaqen (Ap), momentin e inercisë (Ip) dhe momentin rezistues (W).