FESTO費斯托氣缸系統(tǒng)在柴油機的應用
在柴油發(fā)動機的研制過程中,，柴油機的性能指標容易達到設(shè)計要求,，但其使壽命和工作可靠性難以達到預期目標,，尤其是FESTO氣缸系統(tǒng)及其零部件在工作過程中會由于外載荷的作而發(fā)生破壞。FESTO氣缸系統(tǒng)是對柴油機性能影響zui大的關(guān)鍵部位,，也是柴油機中工作條件zui為惡劣的部位,。

FESTO費斯托氣缸系統(tǒng)在柴油機的應用
FESTO氣缸系統(tǒng)在柴油機工作時承受螺栓預緊力以及燃氣的高溫高壓作，并由于缸蓋等部件幾何形狀十分復雜,，F(xiàn)ESTO氣缸系統(tǒng)中各零部件的熱應力和機械應力分布很不均勻,，缸蓋和缸套等部件很容易發(fā)生破壞，因此,，分析FESTO氣缸系統(tǒng)在外載荷作下的溫度場,、應力場和變形情況對優(yōu)化柴油機設(shè)計具有重要意義。首先綜述了船柴油機的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢,，對CAE技術(shù)在發(fā)動機設(shè)計中的應做了介紹,，主要分析和討論了CFD分析技術(shù)和熱-機耦合分析方法在發(fā)動機分析中的應。根據(jù)第七一一研究所提供的圖紙,，采Unigraphics軟件建立了FESTO氣缸系統(tǒng)各部件的三維實體模型,，包括缸蓋,、缸套、機體,、螺栓,、水套和墊片，使MSC.Patran建立了熱-機耦合分析所需的固體域網(wǎng)格,，使Gambit建立了CFD分析所需的流體域網(wǎng)格,。基于計算流體動力學(CFD)中關(guān)于氣體運動的控制方程和k-ε湍流模型,，并在Gambit建立的流體網(wǎng)格基礎(chǔ)上,，使CFD軟件FLUENT對柴油機的進排氣道進行了流場分析，得到了氣道內(nèi)的溫度場,。根據(jù)計算的氣道溫度場結(jié)果,，確定了缸蓋和缸套溫度分析的第三類邊界條件，對缸蓋和缸套進行了熱傳導分析,，得到了符合實際工程經(jīng)驗的溫度場,。將計算得到的溫度場結(jié)果作為溫度載荷，并考慮螺栓預緊力和燃氣爆發(fā)壓力的作,，根據(jù)已劃分的固體域網(wǎng)格,，通過定義各部件之間的非線性接觸關(guān)系，zui終得到計算所需的模型,，并分別計算了四種工況——預緊力工況,、機械載荷工況、熱應力工況和熱-機耦合工況,。
擺動FESTO氣缸是利壓縮空氣驅(qū)動輸出軸在一定角度范圍內(nèi)作往復回轉(zhuǎn)運動的氣動執(zhí)行元件,，廣泛于物體的轉(zhuǎn)位、翻轉(zhuǎn),、分類,、夾緊、閥門的開閉以及機器人的手臂動作等,。但是,，現(xiàn)在的擺動FESTO氣缸由于缺乏制動裝置，在需要進行轉(zhuǎn)角控制的場合,，一直不能實現(xiàn)中間任意位置的可靠定位,，還是依靠伺服電機、步進馬達或液壓伺服定位系統(tǒng)來完成,。因此在易燃,、易爆等需要全氣動的場合，就迫切需要一種帶有制動裝置的擺動FESTO氣缸。 本課題主要研究了帶制動裝置的擺動FESTO氣缸結(jié)構(gòu)及其位置控制技術(shù),，具體完成的研究工作有：(1)對擺動制動FESTO氣缸中的關(guān)鍵技術(shù)進行了研究,，研究了制動裝置、膜片驅(qū)動裝置以及在擺動制動FESTO氣缸有限空間內(nèi)將制動裝置,、驅(qū)動裝置,、角位移檢測裝置的集成：(2)設(shè)計了一種新型結(jié)構(gòu)的擺動制動FESTO氣缸，并研制出了樣機,；(3)通過實驗研究了制動裝置的保持力矩,，研究了FESTO氣缸在制動裝置作下的運動規(guī)律：(4)對擺動制動FESTO氣缸的位置控制技術(shù)進行了研究。 本課題的研究為擺動制動FESTO氣缸的進一步開發(fā)和應打下了良好的基礎(chǔ),。

FESTO費斯托氣缸系統(tǒng)在柴油機的應用
計算結(jié)果表明,，溫度載荷對各部件的應力和變形影響較大，缸蓋火力面鼻梁區(qū)的溫度和應力均較高,，而其他零部件的應力及變形均在許范圍以內(nèi),。的分析計算為某型號艇柴油機的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計提供了理論指導。