پیشنهاد یک هندسه جدید برای شاتون موتور تحت بارگذاری استاتیکی با تابع هدف تنش

شاتون بحرانی ترین قطعه موتور درونسوز پیستونی است. این قطعه تحت بارگذاری بسیار پیچیده ای قرار دارد و باید بارهای پرچرخه در مرتبه های ۱۰۸ تا ۱۰۹ چرخه را تحمل کند. تحت شرایط عملکردی مختلف موتور، تنش های استاتیکی و دینامیکی مختلفی بر این قطعه وارد می شود. طراحان موتور روش های مختلفی مانند هندسه مناسب، جنس مناسب و یا پوشش دهی مناسب را جهت مقاوم سازی این قطعه به کار می گیرند. در این مقاله هدف بررسی اثرات هندسه در عملکرد قطعه شاتون است. شاتون مورد استفاده در این تحقیق، شاتون موتور ملیEF۷ و از جنس فولاد C۷۰ در نظر گرفته شده است. اندازه های هندسی شاتون در کارگاه اندازه گیری در نرم افزار سالیدورکس ترسیم گردید و سپس در نرم افزار انسیس به روش المان محدود تحلیل استاتیکی شد. نتایج تحلیل تنش شاتون موتور EF۷ نشان داد که اندازه ی بیشترین مقدار تنش MPa۸۵/۲۳۴ و کمترین مقدار ضریب اطمینان ۷۰۳/۱ در چشمی کوچک است. با توجه به شرایط نقطه بحرانی، هندسه ی جدیدی پیشنهاد گردید. شبیه سازی و تحلیل نتایج هندسه جدید در شرایط بارگذاری فشاری(که بحرانی ترین شرایط بارگذاری استاتیکی است)، نشان داد که کمترین مقدار ضریب اطمینان با ۱/۲۴ درصد افزایش به مقدار ۱۱۴/۲ رسیده است. همچنین بیشترین مقدار تنش با ۴/۱۹ درصد کاهش به مقدار MPa۲/۱۸۹ رسیده است.

کلیدواژه ها:

شاتون ، هندسه ، انسیس ، تحلیل تنش ، موتور ملیEF۷