Зотов О. О. Удосконалення технології проектування тонкостінних поршнів ДВЗ із примусовим запалюванням

Об'єкт дослідження: Процес наскрізне комп'ютерно-інтегрованого проектування тонкостінних поршнів ДВЗ із примусовим запалюванням. Мета дослідження: Наукове обґрунтування і удосконалення технології проектування тонкостінних поршнів сучасних ДВЗ із примусовим запалюванням за рахунок застосування багаторівневих розрахункових моделей і методик наскрізного комп'ютерно-інтегрованого та ресурсного проектування, що дозволить підвищити технічний рівень і ресурс ДВЗ.Методи дослідження: В процесі наскрізного комп'ютерно-інтегрованого проектування тонкостінних поршнів ДВЗ із примусовим запалюванням застосовано аналітичні, чисельні і аналітично-чисельні методи. Зокрема метод кінцевих елементів, експериментальні методи статичного і динамічного досліджень НДС тонко-стінних поршнів ДВЗ із застосуванням тензометрії і термометрії.Новизна, теоретичні і практичні результати:Удосконалено технологію проектування тонкостінних поршнів ДВЗ із примусовим запалюванням за рахунок застосування методу наскрізного комп'ютерно-інтегрованого проектування, що базується на застосуванні багаторівневих розрахункових моделей визначення НДС поршня і раціоналізації конструкції по заданим параметрам. Обґрунтовано вибір достатнього рівня складності моделі поршня для відповідного етапу проектування на основі особливостей граничних умов для моделей кожного рівня складності. Вперше сформульована і вирішена зворотня задача знаходження геометричних параметрів еквівалентної площинки в моделі нижчого рівня для тонкостінних поршнів ДВЗ із примусовим запалюванням. Для тонкостінних поршнів ДВЗ із примусовим запалюванням визначено співвідношення між термічною і механічною складовими НДС, виявлено вплив складових на загальний стан навантаження поршня. Запропоновані методи можуть бути адаптовані для проектування інших деталей і вузлів сучасних ДВЗ. Розроблена універсальна випробувальна установка, що дозволяє моделювати статичне силове навантаження тонкостінних поршнів з урахуванням дійсного положення шатуна. Одержані математичні залежності геометричних параметрів еквівалентної площинки від параметрів групи поршень - поршневий палець можуть бути використані в ході проектування однотипних тонкостінних поршнів ДВЗ. Ступінь впровадження:Результати дослідження знайшли своє практичне застосування у ВАТ "АВТРАМАТ" (м. Харків). За розробленим методом спроектовано ряд поршнів для двигунів ВАЗ, МеМЗ, ГАЗ і УАЗ, які пройшли ресурсні випробування і прийняті до серійного виробництва. Галузь використання: двигунобудування.