2.3 Результаты
2.3.1 Получены схемы распределения напряжений и перемещений в элементах поршня в соответствии с рисунками 2.5 - 2.8.
|
Рисунок 2.5 - Напряжения в поршне по Мизесу |
Рисунок 2.6- Перемещения в поршне |
|
Рисунок 2.7 - Напряжения в поршневом кольце по Мизесу |
Рисунок 2.8 - Перемещения в поршневом кольце |
|
Рисунок 2.9 – Деформации при надевании кольца |
Рисунок 2.10 – Напряжения при надевании кольца |
2.2.7 Максимальные напряжения и коэффициенты запаса представлены всравнительнойтаблице 2.1
Таблица 2.1
|
Расчетное сечение |
Напряжения, рассчитанные по методике [1], МПа |
Допуска-емые напряжения, МПа |
Напряжения, рассчитанные в CosmosWorks, МПа |
Коэффи-циент запаса |
Расхожде-ния напряже-ний , % |
|
Днище поршня (изгиб) |
71,7 |
150 |
996 |
0,185 |
1289 |
|
Поршневая кольцевая перемычка |
14,6 |
40,0 |
16,1 |
1,85 |
10,2 |
|
Сечение поршня, ослабленное каналами для отвода масла |
19,9 |
30,0 |
38,8 |
0,619 |
29,7 |
|
Юбка поршня |
- |
- |
7,12 |
- |
- |
|
Сечение поршневого кольца, напротив его замка в рабочем состоянии |
303 |
450 |
231 |
2,12 |
-23,7 |
|
Сечение поршневого кольца, напротив его замка при надевании на поршень |
435 |
450 |
345 |
1,43 |
-20,7 |
2.4 Выводы
Поршневое кольцо работоспособно.
Поршень неработоспособен.
Наибольшими напряженными местами в поршне являются:
- днище поршня с напряжением 996 МПа, коэффициент запаса 0,185.
- сечение поршня, ослабленное каналами для отвода масла с напряжением 38,8 МПа, коэффициент запаса 0,619.
Имеются существенные различия в полученных значениях напряжений:
- напряжение в днище поршня, рассчитанное в CosmosWorks больше в 13 раза, чем напряжение, рассчитанное по методике [1];
- напряжение в сечение поршня, ослабленное каналами для отвода масла, рассчитанное в CosmosWorks больше почти в 2 раза, чем напряжение, рассчитанное по методике [1].
Причины:
- возможно, произошла ошибка при расчетах по методике [1];
- возможно, были заданы неверные начальные данные при расчетах: по методике [1]; в системе имитационного моделирования «Альбея»; в CosmosWorks;
- различия методик - в программе CosmosWorks учитывалась инерционная сила, действующая на поршень;
- в программе CosmosWorks использовался материал со свойствами отличными от материала, применявшегося при расчетах по методике [1].
При необходимости следует изменить поршень конструктивно: увеличить толщину днища поршня, добавить ребра жесткости или силовой каркас. Так же возможно поменять материал поршня на более прочный.