Зварний блок двигуна внутрішнього згоряння

Корисна модель відноситься до двигунобудування, зокрема до корпусних деталей двигуна і може бути використана в двохтактних двигунах внутрішнього згоряння з поршнями, що зустрічно рухаються. Відомий зварний блок двигуна внутрішнього згоряння, що містить горизонтальні і вертикальні листи, а також опори підшипників (Шишкин К.А. и др. «Тепловоз ТЭ 3», М., «Гострансжелдориздат», 1957, мал. III 15). У цьому блоці міцність зварного з'єднання опори підшипника з горизонтальним листом недостатня, тому що величина оброблення під зварний шов у горизонтальному листі (ззовні блоку) складає третину товщини листа, а наявність зазору між торцями горизонтального листа й опори підшипника створює концентратор напруги як для зварного шва в обробленні горизонтального листа, так і для таврового зварного з'єднання між поверхнею горизонтального листа і торцем опори, що знижує здатність опору зварного з'єднання перемінним навантаженням. Нижній корпус вертикальної передачі є зварним з'єднанням, що складається з циліндра і приварних ребер, що з'єднують цей циліндр із двома вертикальними і горизонтальним листами блоку. Така конструкція характеризується різкою зміною жорсткості в місцях приварки ребер до циліндра, що знижує надійність конструкції. Вихід зварених швів приварки фланців, а також центральної частини середнього горизонтального листа на крайки отворів послабляє зварене з'єднання з-за підвищення напруг у зварених швах на крайках, що приводить до утворення в них тріщин, що виходять на вертикальний лист. У місцях з'єднання вертикального листа з бічною планкою мається уступ у листі, що підвищує рівень напруг у листі. Як найближчий аналог прийнятий зварний блок двигуна внутрішнього згоряння, що містить горизонтальні і вертикальні листи, а також опори підшипників (Шишкин К.А. и др. «Тепловоз ТЭ 3», М., «Гострансжелдориздат», 1957, рис. III - 16). У цьому блоці корінь зварного шва, що з'єднує опору підшипника з горизонтальним листом, розташований посередині товщини листа, що послабляє міцність зварного з'єднання з-за можливого непровару в корені шва. Наявність гострого кута в корінній опорі в місці переходу до з'єднання з горизонтальним листом створює концентратор напруг і приводить до утворення тріщини. В основу корисної моделі поставлена задача створення зварного блоку двигуна внутрішнього згоряння, у якому завдяки конструктивним удосконаленням знижується рівень напруг і імовірність утворення тріщин, і в підсумку підвищується надійність конструкції. Поставлена задача вирішується таким чином. Відомий зварний блок двигуна внутрішнього згоряння містить горизонтальні і вертикальні листи, а також опори корінних підшипників. Відповідно до корисної моделі в з'єднанні опори підшипника з горизонтальним листом виконане оброблення під зварний шов на всю товщину листа. У гострому куті опори підшипника в переході до горизонтальної її частини виконане скруглення. У нижньому корпусі вертикальної передачі виконаний литий відсік, у якому приварні до циліндра вертикальні ребра уздовж осі блоку замінені горизонтальними (у верхній і нижній частинах корпуса), що відливаються разом з циліндром, з виконанням радіусної поверхні в місцях їхнього з'єднання з циліндром. Це підвищило надійність корпуса вертикальної передачі і дозволило скоротити на 60% довжину зварених швів у корпусі. На вертикальному листі блоку зварені шви приварки фланців і центральної частини середнього горизонтального листа не перериваються крайками отворів, що підвищує надійність зварених швів. Центральні фланці виконані з плавним переходом до загальної підстави, товщина якої дорівнює товщині вертикального листа. Це виключило різку зміну жорсткості в місцях приварки фланців до вертикального листа і підвищило надійність зварного з'єднання. З боків фланців із загальною підставою до вертикального листа приварені два фланці з подовженою підставою, що по висоті вертикального листа цілком перекривають поруч розташовані отвори. Завдяки цьому площа поперечного переріза вертикального листа з привареними фланцями в місцях розташування отворів не менше площі перетину суцільного неослабленого отворами вертикального листа, що знижує рівень робочих напруг у листі в місцях розташування отворів. Проти кожного вертикального листа на бічних планках виконані виступи («гребінка») з поступовим зменшенням їхньої товщини до кінця виступу. Це дозволило забезпечити плавну зміну жорсткості в переході від бічної планки до вертикального листа і підвищити надійність блоку. Суть пропонованого технічного рішення пояснюється кресленнями. Фіг.1 - вид попереду вертикального листа блоку Фіг.2 - виносний елемент А на фіг.1 у поперечному розрізі в збільшеному масштабі. Фіг.3 - розріз по Б-Б на фіг.1. Фіг.4 - розріз по В-В на фіг.1. Фіг.5 - вид попереду вертикального листа з поперечним розрізом бічної планки. Фіг.6 - вид И на фіг.5. Фіг.7 - поздовжній розріз литого відсіку. Зварний блок двигуна внутрішнього згоряння містить вертикальні 1 і горизонтальні 2 та 7 листи, а також опори 3 корінних підшипників (фіг.1, 2, 3, 4). У переході опори підшипника до горизонтального листа виконане оброблення під зварний шов Д на всю товщину листа (фіг.2). У гострому куті опори підшипника в переході до горизонтальної її частини виконане скруглення Е (фіг.1). До вертикального листа приварені два фланці 4 (фіг.1) із загальною підставою 5 (фіг.3). З боків підстави розташовані два фланці 6, що своїми нижніми краями перекривають отвори Г. Вхід центральної частини середнього горизонтального листа 7 у вертикальний лист цілком обварений по периметрі (фіг.4). Отвори Г рознесені щодо фланців так, що зварені шви приварки фланців не виходять на крайки отворів. Уздовж блоку проходять бічні планки 8 (фіг.5). Проти вертикальних листів у бічних планках виконані виступи («гребінка») Б (фіг.6). У нижньому корпусі вертикальної передачі виконаний литий відсік 9 з горизонтальними литими ребрами 10 у верхній і нижній частинах циліндра відсіку (фіг.7). У місцях з'єднання ребер з циліндром виконані скруглення. Використання корисної моделі дозволило підвищити надійність зварного блоку за рахунок зниження рівня напруг і виключення утворення тріщин.