Курсовая работа
по дисциплине: «Материаловедение и технология конструкционных материалов»
на тему: «Поршни»
Содержание
- Анализ материала
- Поршни современных двигателей
- Выбор материала
- Получение чугуна
- Восстановление железа в доменной печи
- Применяемый метод литья
- Преимущества и недостатки процесса литья в кокиль
- Выводы по работе
- Список используемой литературы
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.
Формат файла(-ов): doc
Тип работы: Курсовая работа
Предмет: Технические дисциплины
Год написания: 2011
Страниц: 21
Литературы: 4 шт.
Есть: картинки, таблицы
Цена: 383 руб. (можно купить часть работы)