Moderna ångmotorer : kolvstångens elastiska egenskaper

Sammanfattning: I detta projekt har en kolvstång i en axialkolvmotor utretts i ett hållfasthetstekniskt syfte. En modell har ställts upp och simulerats med hjälp av ett FEM-program. Problemet har även analyserats analytiskt för att kunna verifiera datormodellen. Uppgiften har varit att utreda hur kolvstångens beteende påverkas när man varierar givna designparametrar. Detta gjordes med en statistisk försöksplanering. Parametrarna somvarierades var: • Snedställningsvinkeln, φ, mellan 1 till 10 grader, Figur 2 • Längden på stången, L, mellan 0.1 till 0.3 m, Figur 2 • Materialets E-modul mellan 180 till 230 GPa • Radien på kulorna i varje ände av stången, R, mellan 16.5 till 33 mm, Figur 2 Responserna som undersöktes: • Kontakttryck • Spänning (von Mises) • Egenfrekvens • Knäcklast • Styvhet Slutsatserna som drogs: • För att minimera kontakttrycket öka radien på kulorna. • För att minimera böjspänningen minimera snedställningsvinkeln. • För att höja den lägsta egenfrekvensen korta ner stången och minska radien på kulorna. • För att öka knäcklasten korta ner stången. • För att öka stångens styvhet korta ner längden och öka radien på kulorna.