Визначення параметрів динамічної міцності глушника двигуна

Abstract

Форми власних коливань та відповідні їм частоти відносять до параметрів динамічної міцності, визначення яких дозволяє рекомендувати безпечні режими роботи досліджуваної деталі, виділяти небезпечні зони, що утворюються внаслідок дії динамічних навантажень, а також форми власних коливань є основою для подальших розрахунків на міцність. Робота присвячена визначенню параметрів динамічної міцності елементу системи зменшення шуму дизельного двигуна. Досліджуваний елемент є циліндричною деталлю діаметром 117 мм з 8 отворами у бічній поверхні, кожен з яких має діаметр 21,6 мм, висота циліндру 86 мм, товщина стінки 2,48 мм. Отвори виконані у два ряди по чотири в кожному на рівній кутовій відстані, ряди зміщені по колу один відносно одного на 45˚. Для визначення форм власних коливань спочатку було створено віртуальну модель, у програмному комплексі SolidWorks та порівняно її спектр форм власних коливань з даними експериментальних досліджень. При цьому експериментальні дослідження проведено методом спеклінтерферометрії реального часу, оптична схема та обладнання, що реалізують цей метод захищено патентами України. У діапазоні частот 0...7 кГц отримано 12 форм власних коливань. Проведений порівняльний аналіз між розрахунковими та експериментальними даними свідчить про коректність моделювання: середньоквадратичне відхилення становить 0,14 %. The forms of natural oscillations and their corresponding frequencies are referred to the parameters of dynamic strength, the determination of which allows us to recommend safe operating modes of the studied part, to identify dangerous zones formed as a result of the action of dynamic loads, and the forms of natural oscillations are the basis for further calculations on strength. The work is devoted to determining the parameters of dynamic strength of the element of the diesel engine noise reduction system. The studied element is a cylindrical part with a diameter of 117 mm with 8 holes in the side surface, each of which has a diameter of 21.6 mm, a cylinder height of 86 mm, a wall thickness of 2.48 mm. The holes are made in two rows of four in each at an equal angular distance, the rows are offset by 45˚ along the circumference relative to each other. To determine the forms of natural oscillations, a virtual model was first created in the SolidWorks software package and compared with the data of experimental studies. At the same time, experimental studies were conducted using the real-time speckle interferometry method, the optical circuit and equipment that implement this method are protected by patents of Ukraine. In the frequency range of 0...7 kHz, 12 forms of natural oscillations were obtained. The comparative analysis between the calculated and experimental data indicates the correctness of the modeling: the root mean square deviation is 3.42 Hz or 0.14%.