Поршни (курсовая)

• Детали
• Купить
• Спросить

Курсовая работа

по дисциплине: «Материаловедение и технология конструкционных материалов»

на тему:  «Поршни»

1. Анализ материала

Поршень (рис. 1) имеет довольно сложную конструкцию, потому что он подвергается очень большим и непостоянным по величине нагрузкам.

Наружная поверхность направляющей части носит название юбки. Во время рабо­чего хода на поршень воздействует высокое давление расширяющихся при высокой температуре газов. С другой стороны, при работе двигателя, особенно на высоких обо­ротах, поршень подвергается большим знакопеременным инерционным наг руз­кам.

При нахождении поршня в ВМТ и НМТ

…

Рис. 1 Поршни современных двигателей

его ускорение равно нулю, а затем поршень резко ускоряется и движется с большой скоростью, причем направление движения меняется сотни раз в секунду. Для уменьшения инерционных нагрузок необходимо максимально уменьшать массу поршня. В то же время он должен иметь высокую прочность, чтобы проти­востоять высокому давлению и нагреву при соприкосновении с горячими газами с последующим охлаждением при подаче в цилиндр холодного свежего заряда. В настоящее время поршни бензиновых и дизельных автомобильных двигателей изготавливают из алюминиевых сплавов. При производстве поршня в отливку в процессе изготовления часто заклады­вают стальные вставки, которые повышают его жесткость и препятствуют темпера­турному расширению. Иногда стальную вставку располагают в канавке под верх­нее компрессионное (наиболее нагру­женное) поршневое кольцо.

При нагревании поршень расширяет­ся. Для компенсации температурного рас­ширения поршня при нагревании ему придают специальную форму. Юбка порш­ня в поперечной плоскости имеет форму овала, а не окружности. В продольной плоскости юбка поршня выглядит как усе­ченный конус. Части поршня с большой температурой или с большим объемом металла расширяются сильнее (например, часть юбки, где расположены бобышки), и при достижении рабочей температуры в двигателе поршень принимает форму цилиндра.

За время своего существования поршни претерпели значительные изменения кон­струкции. Если сравнить поршень двигателя современного автомобиля с его предшественником, можно заметить, что поршни стали зна­чительно короче. Большая часть юбки (рис. 2) обрезается с каждой стороны, и остаются только две небольшие секции для того, чтобы предотвратить перекос поршня в цилиндре. Благодаря совершенству конструкции силы, воздействующие на поршень, сбалансированы таким образом, чтобы свести к минимуму тенденцию к повороту. Расстояние от днища порш­ня до верхней канавки под поршневое кольцо уменьшают с целью снижения возможности

…

Выводы по работе

В своей работе  я рассмотрела главную деталь различных двигателей (ДВС, судовых и др.) – поршень.

1. Поршень воспринимает давление горячих паров в рабочем цилиндре двигателя и передает усилие от этого давления на шатунную шейку коленчатого вала, где в результате создается крутящий момент.

2. Кроме давления горячих паров, на поршень действуют тепловые нагрузки, связанные с отводом в поршень при работе двигателя значительного количества теплоты от горячих газов.

3. В различных видах двигателях поршень так же испытывает и инерционные нагрузки, вызываемые возвратно – поступательным характером движения поршня с переменным по величине и направлению ускорением.

4. Для его изготовления я выбрала материал: СЧ 20, механические и физические свойства которого приведены в работе. Этот материал отличается от алюминиевых и других сплавов температурой плавления. При повышенной температуре плавления чугуна устраняется обгорание кромок на поверхностях, обращенных к камере сгорания.

5. Чугун добывается из железных руд в доменных печах. Производство чугуна   и работа доменной печи так же подробно изложена в работе.

6.   Для изготовления поршня в своей работе я выбрала специальный метод литья (“литье в кокиль”), являющийся одним из наиболее используемым в настоящее время.

• Купить
• Спросить