تحلیل مفهومی استحکام شاتون به کمک روش جرم های متمرکز
نویسندگان
1 استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
2 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی خودرو، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
3 استادیار، دانشکده مهندسی خودرو، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
doi
چکیده
در این پژوهش، سینماتیک، دینامیک و استحکام یک شاتون موتور خودرو مطالعه مفهومی میشود. با بکارگیری روش پیشنهادی جرمهای متمرکز ممان اینرسی، گشتاور و نیروهای وارد بر مقاطع دلخواه ساق محاسبه میشود. این روش امکان محاسبه خصوصیات هندسی جرمهای غیرمتمرکز را به سادگی فراهم میآورد. محاسبه مفهومی، بستر مناسبی برای بهینهسازی قطعه در گامهای طراحی و صرفه جویی در هزینه دراز مدت شبیهسازیهای عددی خواهد بود. بر این اساس، اثر مشخصههای نحوهی توزیع جرم و هندسه مقطع ساق شاتون بر رفتار استحکامی بررسی میگردد. ارتفاع بهینه، زاویهی بحرانی و اثر ضخامت مقطع ساق شاتون بررسی میشود. جهت کمینه نمودن نیروهای محوری و عمودی و گشتاور وارد بر لنگ، مکان بهینه مرکز جرم به ترتیب در حدود 22/0 و 105/0 فاصلهی مراکز چشمهها از محل چشمهی بزرگ بدست آمد. این امر با توصیه قرار گرفتن مرکز جرم در کمتر از یکسوم طول شاتون از مرکز چشمهی کوچک مراجع هم خوانی دارد.