Страницы статьи: 1 2 3 4 5 6 |
На рис. 19, а показана часть картера двигателя. В целях уменьшения: веса картера применяемый до сих пор алюминиевый сплав был заменен магниевым. После такой замены во время работы двигателя появились трещиньг в ребрах. Конструкцию картера изменили: убрали ребра, сделали плавные переходы и утолщения некоторых сечений (рис. 19, б). Такие изменения: дали двукратное увеличение усталостной прочности картера и уменьшили его вес на 20%.
Рис. 19. Конструкция картера авиационного двигателя (из магниевого сплава): а - неправильная (усталостные трещины в ребрах); б- правильная (плавные переходы, отсутствие концентрации напряжений в ребрах).
На рис. 20 показано сечение картера двигателя, изготовленного вместе с перегородкой подшипника коленчатого вала. Во время работы наблюдались трещины в сечении а. Длительные и кропотливые исследования показали, что причиной трещин явилась концентрация напряжений, возникающая под воздействием сосредоточенной силы, которая проходит через болт, укрепляющий подшипник. После изменения конструкции сечения (см. сечение б на рис. 20) трещины исчезли.
Рис. 20. Конструкция сечения картера авиационного двигателя из алюминиевого сплава: а - неправильная (усталостные трещины в перегородке, вызванные неудачным креплением); б - правильная.
На рис. 21, а показано упрочнение стенок того же картера е помощью ребер между перегородкой и фланцем для крепления цилиндра. Попытка устранить часть ребер (рис. 21, б) с целью уменьшения веса картера недопустимо ослабила конструкцию и вызывала появление трещин.
Рис. 21. Размещение ребер в картере авиационного двигателя (из алюминиевого сплава) а - правильное; б- неправильное (слишком мало ребер).
Результаты проведенных опытов и исследований позволили установить следующую методику конструирования сложных отливок из легких сплавов, подвергающихся большим нагрузкам.
Рис. 22. Деревянный макет картера двигателя.
Конструкция улучшена пластилинам
(заштрихованные места на фигуре).
1. По чертежу модели изготовляют деревянный макет, на котором изучают конфигурацию переходов, толщину сечений и т. д.
С помощью пластилина на макет наносят поправки (рис. 22).
2. Исследование концентрации напряжений тензометрическим методом или методом хрупких оболочек производят на опытной отливке или на специальной модели. Эти исследования помогают своевременно вскрыть опасные места, где во время работы двигателя могли бы возникнуть усталостные трещины.
3. На основании результатов исследований вносят коррективы в чертеж и изготовляют соответствующую литейную модель. Указанный метод позволяет сократить время на изучение прототипа двигателя и предотвратить неожиданности во время его эксплуатации.
Вопрос об усталостной прочности связан со способностью материала ослаблять (гасить) колебания. Эта способность характеризуется количеством рассеянной энергии, которая при переменном напряжении переходит в тепло. Страницы статьи: 1 2 3 4 5 6 |
Опубликовано: 2014.09.01 Обновлено: 2014.09.13 | 
