تحلیل استاتیکی، خستگی و کمانش شاتون به روش المان محدود

نویسندگان

1 گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ملی مهارت، تهران، ایران

2 گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ملی مهارت، تهران، ایران

3 گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ملی مهارت، تهران، ایران

doi
10.22034/er.2024.2045296.1066
چکیده

دسته سمبه‏ یکی از مهم‌ترین بخش‌‏های همبندی‌شده موتور است که انرژی را از سمبه‏ به میل‌‏لنگ منتقل می­‌کند و حرکت خطی و رفت و برگشتی سمبه‏ را به حرکت چرخشی میل‌‏لنگ تبدیل می‌­نماید. دسته سمبه‏ در شرایط بسیار پیچیده­‌ای کار می‌­کند و نه تنها به دلیل سازوکار دسته سمبه‏، بلکه به دلیل نیروهای لختی نیز تحت فشار قرار می­‌گیرد. رفتار آن تحت تأثیر پدیده خستگی ناشی از بارهای چرخه‏‌ای برگشت‏‌پذیر است. در این پژوهش تحلیل استاتیکی و خستگی و کمانش دسته سمبه‏ به روش اجزاء محدود و با استفاده از نرم‏‌افزار انسیس انجام شد. بدین منظور ابتدا ابعاد دسته سمبه‏ با دقت 0.1 میلی‌متر اندازه‌گیری و سپس در نرم‌‏افزار سالیدورکز طراحی شد و سپس برای تحلیل به نرم‏‌افزار انسیس منتقل گردید. با توجه به فشار مؤثر متوسط استوانه‏ برای تراکتور U650 (0.8 مگاپاسکال) و بازده مکانیکی موتور (0.7)، مقدار نیروی حداکثر 9500 نیوتن محاسبه شد. نتایج نشان داد حداکثر تنش کششی و فشاری برابر با 25.25 مگاپاسکال است که در نزدیکی سر کوچک دسته سمبه‏ رخ می‌دهد و تغییر طول کلی ناشی از تنش کششی 0.018 میلی‌متر به دست آمد. همچنین، تعداد چرخه‏‌های مجاز برابر با 108 و حداقل ضریب اطمینان 3.7 تعیین شد.