МОДЕЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ВТУЛКИ ЦИЛИНДРА ДИЗЕЛЯ Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

УДК 62 Лагода В.М., Кугашёв А.А.

Лагода В.М.

магистрант 2 курса, направление «Кораблестроение, океанотехника и системотехника объектов морской инфраструктуры» Астраханский государственный технический университет (г. Астрахань, Россия)

Кугашёв А.А.

магистрант 2 курса, направление «Кораблестроение, океанотехника и системотехника объектов морской инфраструктуры» Астраханский государственный технический университет (г. Астрахань, Россия)

МОДЕЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ВТУЛКИ ЦИЛИНДРА ДИЗЕЛЯ

Аннотация: в условиях современной рыночной экономики время транспортировки и количество перевозимого груза имеют важное значение. Танкеры проекта 558, используемые для перевозки темных нефтепродуктов, испытывают потребность в увеличении скорости хода, что непосредственно сказывается на времени транспортировки.

Ключевые слова: втулка цилиндра, дизель, наддув.

В условиях современной рыночной экономики время транспортировки и количество перевозимого груза имеют важное значение. Танкеры проекта 558, используемые для перевозки темных нефтепродуктов, испытывают потребность в увеличении скорости хода, что непосредственно сказывается на времени транспортировки.

Наддув дает возможность в четыре - шесть и более раз увеличить Ыец посредством соответствующего повышения давления рк и надлежащего охлаждения наддувочного воздуха.

Поскольку повышение степени наддува дизеля ведет к росту напряженности (как механической, так и термической) деталей цилиндропоршневой группы, проведем расчет на прочность самой нагруженной во время работы двигателя детали - цилиндровой втулки.

При расчетах на прочность втулки ее представляют в виде толстостенного цилиндра с постоянной по длине толщиной стенки. Исходные данные для расчета таковы: длина втулки L = 870 мм, толщина стенки 5 = 20 мм. Исходными данными для FEMAP являются:

- материал модели: Material 1 - chugun,

- свойства этого материала:

1) модуль упругости E = 80000 МПа,

2) коэффициент Пуассона ц = 0,25,

- свойства модели Property 1 - AXI (AXISYMMETRIC).

- нагрузка — максимальное давление сгорания р2 = 11.4 МПа, распределенное по внутренней стенке втулки,

- закрепление Constrain — FIXED,

Сетка по материалу, при помощи которой FEMAP производит расчет модели по элементам представлена на рисунках 1 и 2. V: Default XY View

L:p=U4 МРэ $

С FIX |

12&456

~7 1_

т—X

Рисунок 1 - Закрепленная модель без приложенной нагрузки

Рисунок 2 - Участок модели с приложенной нагрузкой и треугольной сеткой

В результате расчета при помощи собственного решателя БЕМАР строятся диаграммы напряжений по длине втулки цилиндра, представленная на рисунке 3.

160.33.306.780." 3.33-

6.

67",

^дЦ]} ..........

1.944

144.3

13

4.

330.3 439.7

1: ЭеИ Сазе1, Ах1Бут Ра^а! З^еББ 2: ЭеИ СаБе1, Ах1Бут А71тыШ Э^езБ 3: ЭеИ СаБе1, Ах1Бут Ах1а! Э^езБ

549.2 658.6 768. 7 Соог^па1е ЗуБ1ет 0

Рисунок 3 - Диаграмма напряжений по длине втулки.

Кроме диаграмм напряжений строятся диаграммы перемещений стенок втулки при работе дизеля. Однако перемещения относительно оси У постоянны

и равны нулю, поэтому на работу детали (втулки) они не влияют и на диаграмме не отображены (см. рисунок 4).

По результатам расчета втулки можно сделать вывод о том, что возникающие при форсировании дизеля напряжения не превышают предела прочности материала цилиндровой втулки.

Таким образом, турбонаддув позволит повысить мощность дизеля, повысить скорость и приведет к увеличению экономического эффекта при эксплуатации танкеров.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Ваншейдт В. А. Конструирование и расчеты прочности судовых дизелей. Л.: Судостроение, 1969. - 639 с.

2. Расчет автомобильных и тракторных двигателей: Учеб. Пособие для вузов./А. И. Колчин, В. П. Демидов - 3-е изд. перераб. И доп. - М.: Высш. шк., 2002. - 496 с.

3. Двигатели внутреннего сгорания: Конструирование и расчет на прочность поршневых и комбинированных двигателей. Учеб. для втузов/ Д.Н. Вырубов и

др., Под ред. А.С. Орлина, М.Г. Круглова.- 4-е изд., перераб. и доп.- М.: Машиностроение, 1984. - 384 с.

Lagoda V.M., Kugashev A.A.

Lagoda V.M.

Astrakhan State Technical University (Astrakhan, Russia)

Kugashev A.A.

Astrakhan State Technical University (Astrakhan, Russia)

SIMULATION OF STRESS STATE OF A DIESEL CYLINDER SLEEVE

Abstract: in the conditions of a modern market economy, the time of transportation and the amount of cargo transported are important. Project 558 tankers used for the transportation of dark petroleum products are in need of an increase in speed, which directly affects the transportation time.

Keywords: cylinder sleeve, diesel, boost.