تعیین توزیع نیروی پیشبار و عمر خستگی پیچهای سرسیلندر در موتور دیزل دریایی
نویسندگان
1 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک و مکاترونیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران
2 کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک و مکاترونیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران.
doi
10.22044/jsfm.2020.9354.3117چکیده
پیچهای سرسیلندر در موتور دیزل دور بالا میبایست با وجود نیروی پیشبار بالا علاوه بر الزامات استاندارد پیچها، تحت نیروهای سیکلی مکانیکی و حرارتی حد دوام بالایی داشته باشند و نیروی همبندی یکنواختی را جهت آببندی به سرسیلندر وارد کنند. در پژوهش حاضر جهت بررسی عملکرد پیچهای ساخته شده، ابتدا نیروی پیچها نو و کارکرده در شرایط همبندی سرد تخمین زده شد. سپس مقدار تغییر نیروهای پیچ در شرایط کارکرد گرم موتور با وجود بارهای سیکلی ناشی از احتراق محاسبه شد. از بحرانیترین نیروی محاسبه شده جهت بررسی حد دوام پیچ در آزمون خستگی تک محوره استفاده شد. پیچ ساخته شده توانست تحت نیروهای ناشی از گرم شدن و احتراق موتور بیش از یک میلیون سیکل عمر کند که نشان از عمر بینهایت قطعه در شرایط واقعی دارد. همچنین با بررسی اثر استفاده مجدد پیچها در فرایند نگهداری و تعمیرات مشاهده شد که نیروی پیشبار پیچ کارکرده نسبت به پیچ نو حدود 8% افزایش مییابد. بر اساس نتایج بدست آمده، توزیع یکنواخت نیروهای پیشبار نشان از دقت مناسب روش گشتاور- زاویه جهت همبندی پیچها تا ناحیه تسلیم دارد و سبب بهبود فرایند آببندی واشر سرسیلندر میشود. این نتیجه با آزمون تجربی کاغذ فوجی نیز تایید شد.
