Коленчатый вал устройство: Коленчатый вал двигателя

Содержание

Коленчатый вал двигателя

 

Коленчатый вал двигателя воспринимает действия расширяющихся газов при рабочем ходе поршней, передаваемые шатунами, и преобразуем их в крутяший момент. Кроме того, коленчатый вал обеспечивает движение поршней во время вспомогательных тактов и пуска двигателя.

Коленчатые валы двигателя изготовляются штамповкой из средне углеродистых легированных сталей и литьем из модифицированного магнием чугуна в зависимости от конструктивных и технологических  особенностей коленчатых валов.

Устройство коленчатого вала 


Коленчатый вал состоит из коренных и шатунных шеек, соединенных щеками, к которым крепятся противовесы (могут быть отлитыми как одно целое с налом) переднего конца коленчатого вала, на котором имеются посадочный поясок крепления газораспределительного зубчатого колеса и шкива. На заднем конце коленчатого вала имеется маслоотражательный гребень, маслосгонная резьба и фланец (может отсутствовать) для крепления маховика. В торце имеется гладкое отверстие иод подшипник дли опоры ведущего вала коробки передач. В коренных шейках для масляных каналов выполнены отверстия пол углом к пустотелым шатунным шейкам, гле масло дополнительно очищается под действием центробежных сил.

Форма коленчатого вала


Форма коленчатого вала определяется числом и расположением цилиндров, порядком работы и тактностъю двигателя. В большинстве случаев применяют полноопорные коленчатые валы, т.к. каждая шатунная шейка расположена между коренными. Для повышения износостойкости поверхностный слой коренных и шатунных шеек подвергают закалке на глубину 3—4 мм с нагревом ТВЧ. После термической обработки шейки валов, проводят шлифование шеек и полируют. Для повышения жесткости и надежности коленчатых валов применяют перекрытие шеек. Перед капитальным ремонтом двигателя проводят исследование дефектов коленчатого вала. После чего составляют технологическую последовательность ремонта по устранению дефектов коленчатого вала. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коленчатые валы двигателя:

а — двигателя автомобиля ЗИЛ-130; б — двигателя ЯМЗ - 236; в - КамАЗ-740; 1 — передний конец вала; 2 - грязеуловитель; 3 — шатунная шейка; 4 — противовесы; 5— масло отражатель; 6 — фланец для крепления маховика; 7 — коренная шейка; 8  - щека; 9 — гайка; 10 и 15 — съемные противовесы; 11 -  распрелелтельное зубчатое колесо;  12— установочный штифт; 13 - зубчатое колесо привода масляного насоса; 14 — винт: 16 — шпонка; А — величина перекрытия шеек.

Назначение и устройство коленчатого вала – понятными словами о детали

Даже непрофессиональный механик в двух словах знает назначение и устройство коленчатого вала, так как он является очень важным конструктивным элементом двигателя внутреннего сгорания. Именно в его функции входит воспринимать возвратно-поступательные движения поршней и передавать их в виде крутящего момента вспомогательным агрегатам, а также ротору тягового генератора.

Назначение и устройство коленчатого вала – основные узлы

Зная, для чего нужен коленвал, можно утверждать, что на него в процессе работы воздействуют и крутящие, и изгибающие силы, поэтому для того чтобы он не вышел из строя раньше заданного времени, его износостойкость должна быть высокой. Именно с этой целью такие детали чаще всего изготавливают из высокопрочных легированных сталей, еще встречаются и литые коленчатые валы, изготовленные из высокопрочного чугуна и закаленные токами высокой частоты. Коленвалы бывают без противовесов и с двойным противовесом.

Расположена эта деталь непосредственно в двигателе автомобиля, и его конструкция напрямую зависит от движка. Однако, несмотря на это, в конструкциях абсолютно всех коленчатых валов наблюдается много общего. Так из чего состоит коленвал? В качестве опоры выступают коренные шейки, в основном, применяется конструкция с четырьмя опорами, но встречаются и трехопорные. В шестицилиндровых двигателях расположены валы, у которых семь опор. Для того чтобы деталь была уравновешена, необходим противовес, а если диаметры цилиндров небольшие, тогда применяется одинарный противовес. Благодаря им обеспечивается плавная работа всего двигателя.

Из чего состоит коленвал – вспомогательные механизмы

Выяснив, для чего служит коленчатый вал и какие силы на него действуют, становится понятным, почему сопряжения между щеками и шатунными шейками делаются немного закругленными, это предотвращает преждевременное разрушение. Между двумя щеками располагается шатунная шейка, которая называется коленом, ее предназначение – обеспечивать равномерность воспламенения, уравновешенность движка, минимальные изгибающие моменты и крутильные колебания.

Подшипники скольжения обеспечивают вращение шатунов и коленвала в опорах. На крайней или же средней коренной шейке устанавливается упорный подшипник скольжения, в его задачи входит предотвращение осевых перемещений детали. Учитывая количество деталей, которые должны четко работать все вместе, нетрудно догадаться, как тщательно балансируется эта деталь в процессе изготовления, но все равно иногда обнаруживается дисбаланс, правда, происходит это еще на этапе испытаний, и в продажу такой агрегат не попадет.

Как работает коленвал – взгляд изнутри

Принцип работы коленчатого вала заключается в следующем. В момент максимального удаления поршня щеки и шатун коленвала вытягиваются в одну линию. В это время в цилиндрах начинает гореть топливо, и, соответственно, выделяются горючие газы, которые перемещают поршень по направлению к коленвалу. Вместе с ним также перемещается и шатун, нижняя головка которого поворачивает относительно своей оси коленчатый вал. Как только он развернется на 180°, шатунная шейка начинает движение в обратном направлении, таким образом, перемещается и поршень.

Получается следующая картина: поршень равномерно то удаляется, то приближается к детали, крайние точки поршня называются «мертвыми», так как в этих положениях его скорость равна нулю. Таким образом, мы разобрались, как работает коленчатый вал.

Немаловажную роль играет и система смазки в детали. От общей магистрали к опорам коренных шеек обеспечивается подвод масла, которое подается под давлением. Далее по специальным каналам, расположенным в щеках, это масло подается к шатунным шейкам. Благодаря масляной пленке, повышается износостойкость данных элементов. Кроме того, благодаря давлению масла можно проверить, нуждаются ли шейки коленчатого вала в замене. Определившись, для чего нужен коленчатый вал, можно смело утверждать, что он занимает одну из ведущих позиций среди деталей двигателя.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Устройство коленчатого вала

Что такое коленчатый вал и из чего он состоит?

Коленчатый вал – это важная часть двигателя внутреннего сгорания, потому как он преобразует возвратно-поступательные движения поршней в крутящий момент. Устройство коленчатого вала следующее: щёки, шатунные и коренные шейки, противовесы, хвостовик, фланец.

Опора коленчатого вала – коренные шейки. В классических четырехцилиндровых двигателях коленвалы с пятью опорами. Конструкция из трех опор применяется редко, потому как не такая прочная. Семиопорные валы имеют шестицилиндровые двигатели. Обычно в блоках цилиндров с небольшим диаметром цилиндра применяют коленвалы с одинарным противовесом. Во время изготовления и ремонта поверхность коренных и шатунных шеек тщательно полируется.

Виды коленвалов

Различают коленвалы с двойными противовесами и без них. Коленвал должен быть износостойким, иметь низкую массу, уравновешен, иметь точную обработку. Изготавливаются коленчатые валы из высокопрочной легированной стали. Также бывают литые коленвалы из высокопрочного чугуна, которые закаляются токами высокой частоты. Также бывают полые коленвалы.

Как работает коленчатый вал?

На коленвал воздействуют изгибающие и скручивающие силы в процессе работы. Чтобы не было преждевременного разрушения сопряжение между шатунными шейками и щеками делают слегка закругленным. Если двигатель работает нормально, то коренные и шатунные шейки коленчатого вала постепенно изнашиваются, как и при скольжении подшипников.

Создается тонкая масляная пленка, благодаря подачи масла под давлением. Через некоторое время зазор между вкладышем и шейкой станет больше, уменьшится давление и снизится качество масляной пленки. Износ увеличивается, шейка с большим усилием задевает вкладыш, давление уменьшается снова и теперь работа невозможна, потому что из-за излишнего трения повышается температура, шейка сцепляется с вкладышем и он проворачивается.

Проверить, износились ли шейки коленчатого вала можно благодаря давлению масла в масляной магистрали на максимальных и минимальных оборотах прогретого двигателя. Между шейками и вкладышами на разобранном двигателе с помощью пластмассовой проволоки можно измерить зазор. Чем меньше зазор, тем деформация больше. В зависимости от конструкции двигателя на хвостовик коленвала устанавливается шкив, демпфер крутильных колебаний, звёздочка привода распредвала, вспомогательных и балансирных валов.

Коленчатый вал двигателя (коленвал): работа, устройство, вращение

Коленчатый вал или, как часто говорят автомобилисты, «коленвал» – это одна из самых значительных (и не только по размеру) и ответственных деталей современного двигателя. Он располагается в нижней части блока цилиндров, снизу его закрывает картер – поддон двигателя, заполненный моторным маслом.

Как выглядит

Как видно на фото, этот элемент имеет довольно сложную форму. Его основными составными частями являются:

  • коренные шейки;
  • шатунные шейки;
  • щеки;
  • противовесы.

Коренные (опорные) шейки служат для опоры коленвала в так называемых «постелях». В них крепятся не смещающиеся в процессе работы подшипники, обеспечивающие вращение. Поскольку на коренные шейки приходятся более значительные нагрузки, их диаметр больше, чем у шатунных.

Шатунные шейки (колена) – это опорные поверхности шатунов. С учетом порядка работы цилиндров колена смещаются относительно оси вращения на определенные углы.

Если коленчатый вал сконструирован так, что по обе стороны от каждой шатунной шейки находятся опорные, то он называется полноопорным, в противном случае – неполноопорным. В современных автомобильных двигателях наибольшее распространение имеют именно полноопорные коленвалы.

Колена соединены между собой щеками. Противовесы, являющиеся продолжениями щек в сторону противоположную колену, уравновешивают центробежные силы, возникающие при вращении. Внутри коленвала имеется масляные каналы, при помощи которых происходит смазка шатунных шеек.

Из каких материалов и как изготавливается

Материал и технология производства зависят от класса и назначения автомобиля:

  1. Для стандартных серийных автомобилей коленчатый вал отливается из чугуна, этим достигается минимальная себестоимость производства.
  2. Коленвал более мощных и спортивных машин кованый и изготовлен из стали. По сравнению с чугунным он обладает улучшенными характеристиками по таким параметрам, как габариты, вес и прочность.
  3. Самый дорогостоящий вариант, использующийся в люксовых моделях, – коленчатый вал, выточенный из цельного куска стали.

Место перехода щек в шейки является самым нагруженным, так как здесь концентрируются максимальные напряжения. Для того чтобы разгрузить соединение, его выполняют с полукруглым переходом (галтелью). Как правило, галтели делают двойными с промежуточным технологическим пояском. Такое конструктивное решение позволяет сохранить максимальное значение активной площади шеек – поверхности, находящей под вкладышами.

Как раз по причине возникновения высоких нагрузок в соединениях, не нашел широкого применения коленчатый вал составной конструкции, в котором отдельные части соединены между собой крепежом.

Для чего необходим

При помощи кривошипно-шатунного механизма двигателя возвратно-поступательное движение поршней цилиндров двигателя переходит во вращательное движение и передается через трансмиссию к колесам автомобиля. Коленчатый вал как раз и нужен для того чтобы выполнить такое превращение. При работе каждый из поршней четырехтактного двигателя постоянно находится в одном из тактов:

  • впуск;
  • сжатие;
  • рабочий ход;
  • выпуск.

В фазе рабочего хода поршень толкает связанный с ним шатун, а тот, в свою очередь, смещает коленчатый вал. Так реализуется вращение. Следующий по порядку работы цилиндров двигателя поршень в это время сжимает горючую смесь и после ее воспламенения толкает свой шатун, в результате чего коленчатый вал непрерывно вращается.

Маховик

К заднему, если смотреть со стороны расположения ремней/цепей механизма газораспределения, концу коленвала через фланец при помощи болтов крепится маховик – массивный чугунный диск с напрессованным зубчатым венцом (см. фото). Для того чтобы маховик не смещался и не нарушалась балансировка, предусмотрены центровочные штифты или специальные болты, расположенные несимметрично. Для предотвращения утечек масла на фланец маховика устанавливается дополнительное уплотнение (сальник).

Маховик накапливает энергию, необходимую для поддержания равномерного вращения в промежутках между воспламенениями горючей смеси в цилиндрах и выводит поршни из мертвых точек (крайних верхних и нижних положений поршня в цилиндре). Зубчатый венец маховика связан с шестерней стартера. При пуске двигателя маховик проворачивается стартером, придавая валу начальное вращение. Наконец, именно через маховик на узлы и агрегаты трансмиссии передается вращательное движение.

Обычно для контроля правильности установки фаз газораспределения на маховике имеются метки, указывающие положение первого поршня в верхней мертвой точке.

Носок

В передней части коленвала, называемой «носком», устанавливается шкив или шестерня привода газораспределительного механизма, элементов системы охлаждения и других агрегатов (см. фото). Носок уплотняется кольцевой манжетой (сальником). Кроме того, с внешней стороны носка в крышке двигателя устанавливается пылеотражатель, препятствующий проникновению загрязнений в картер.

Конструкция коленчатого вала

Конструкция и размеры коленчатого вала зависят от числа и расположения цилиндров двигателя, числа коренных и шатунных шеек, размещения шатунов, равномерности чередования рабочих ходов и уравновешенности.

Коленчатые валы могут быть как целые, так и составные. Последние применяют в случае использования подшипников качения в качестве шатунных и коренных подшипников.

Коленчатый вал состоит из следующих элементов: переднего конца вала, шатунных и коренных шеек, противовесов и хвостовика.

На коленчатом валу обычно располагаются маховик, ведущая распределительная шестерня, шкив привода вентилятора, гаситель крутильных колебаний, маслоотражатели и другие второстепенные детали.

Общая длина кривошипа, а также размеры составляющих его элементов (коренная и шатунные шейки и щеки) зависят от минимального расстояния между осями двух соседних цилиндров.

В быстроходных дизелях и некоторых карбюраторных двигателях число коренных подшипников коленчатого вала на единицу больше числа колен. Карбюраторные двигатели часто имеют непол-ноопорные коленчатые валы. В "этом случае между двумя коренными подшипниками располагается по два колена, вследствие чего сокращается длина коленчатого вала и габаритные размеры двигателя.

Чтобы повысить жесткость таких коленчатых валов на изгиб, увеличивают диаметры шатунных и коренных шеек, уменьшают их длину и увеличивают толщину щек. В V-образных двигателях применяют полноопорные коленчатые валы.

Современные четырехцилиндровые карбюраторные двигатели с рядным расположением цилиндров обычно имеют три или пять коренных подшипников, а восьмицилиндровые V-образные двигатели — только пять коренных подшипников. Восьмицилиндровые дизели чаще делают с пятью коренными подшипниками. Шестицилиндровые карбюраторные двигатели могут иметь четыре и семь, а дизели — только семь коренных подшипников.

В подавляющем большинстве случаев коленчатые валы изготовляют цельными.

Исходя из условия равномерности чередования вспышек угол между кривошипами вала четырехтактного однорядного двигателя должен быть равен 720°/£ (где i— число цилиндров). Угол между кривошипами двухтактного двигателя согласно тому же условию должен быть 360°/£. При определении порядка работы двигателя из всех возможных вариантов выбирают порядок, при котором вспышки совершаются поочередно в цилиндрах наиболее удаленных друг от друга. Такой порядок работы несколько улучшает условия, в которых находятся коренные подшипники, и препятствует проникновению отработавших газов из одного цилиндра в другой.

Ниже рассматриваются конструктивные элементы коленчатого вала.

Передний конец коленчатого вала имеет ступенчатую форму, что необходимо для установки на нем шкива привода вентилятора, маслоотражающего устройства, распределительной шестерни и в некоторых случаях гасителя крутильных колебаний, который обычно объединяют в один узел со шкивом вентилятора. Все устройства и детали, расположенные на переднем конце коленчатого вала, стягивают болтом, ввернутым в его торец, или гайкой, навернутой на конец коленчатого вала. При установке коленчатого вала в подшипниках качения на его переднем конце должно быть предусмотрено место для устройства, при помощи которого масло подается в коленчатый вал.

Коренные шейки коленчатого вала выполняют одинакового диаметра. Для фиксирования коленчатого вала от осевых перемещений служит одна из крайних или средняя шейка. Упорные подшипники у большинства двигателей (у дизелей в особенности) располагают со стороны маховика. В некоторых двигателях упорные подшипники устанавливают со стороны механизма газораспределения или у среднего коренного подшипника. При цепном приводе желательно упорный подшипник располагать со стороны переднего конца вала, так как при перекосах условия работы цепи ухудшаются.

Для смазки коренных шеек масло подается из общей масляноймагистрали,расположенной в блок-картере, по каналам в стенках верхней части картера со стороны малонагруженной половины вкладыша.

Щеки коленчатого вала могут быть различной формы: призматические овальные и круглые. У коленчатых валов автомобильных двигателей большей части щеки делают прямоугольной и овальной формы.

Если между опорами расположены два колена, то длина щек увеличивается,аформаихусложняется,чтоусложняетконструкцию вала в целом и увеличивают его массу. Для лучшего

использования материала не работающие, наиболее удаленные отоси коленчатого вала,части щек срезают.* — R .Чем больше перекрытие шеек, тем больше жесткость и прочность щеки. При этом можно уменьшить толщину щеки без увеличения ее ширины. Величина перекрытия шеек зависит от отношения хода поршня к диаметру цилиндра и диаметра шеек.

Переходы (галтели) от щек к коренным и шатунным шейкам во избежание возникновения больших концентраций напряжения выполняют радиусом около (0,035—0,08) d. Для уменьшения опорной поверхности шейки галтель в некоторых конструкциях состоит из двух-трех сопряженных дуг различных радиусов гг, г2, г3 .

Утолщение щек без увеличения длины двигателя ведет с одной стороны к повышению жесткости кривошипа, и с другой — к уменьшению ширины подшипников. При этом ширина подшипника не должна быть меньше 0,25 d.

При наличии на коленчатом валу противовесов форма щек усложняется.

Противовесы служат для разгрузки коренных подшипников от центробежных сил и моментов, вызываемых этими силами. Первые возникают от неуравновешенных масс колена вала. Для уменьшения массы противовесы следует конструировать так, чтобы их центр тяжести располагался на возможно большем расстоянии от оси коленчатого вала. Масса противовеса составляет 70—80%суммарноймассывращающихсячастей.Противовесыо бычно отковывают или отливают как одно целое со щеками. Толщина противовеса не должна превышать толщины щеки, чтобы приремонте шейки коленчатоговаламожнобыло шлифовать.

В некоторых коленчатых валах сложной конструкции для упрощения их штамповки противовесы изготовляют отдельно. В этом случае противовесы к щекам крепятся специальными болтами 1 или шпильками 2 . Для фиксации головки болтов приваривают к противовесам.

Число и установочный угол противовесов определяют из динамического расчета.

В двигателях с кривошипно-камерной схемой газообмена противовесы, заполняя кривошипную камеру, уменьшают вредное пространство и способствуют созданию требуемого давления продувочного воздуха.

Шатунные шейки коленчатых валов обычно имеют меньший диаметр, чем коренные. При увеличении диаметра шатунной шейки увеличивается нижняя головка шатуна, что ведет к возрастанию вращающихся масс. При уменьшении длины шатунной шейки повышается удельная нагрузка, вследствие чего ухудшаются условия работы масляной пленки. Для уменьшения массы шатунные шейки часто высверливают.

Масло к шатунным шейкам подводится от коренных шеек по просверленным в валу каналам или запрессованным трубкам (в случае полых шеек).

Хвостовик (задний конец) коленчатого вала обычно имеет фланец для установки маховика. При наличии гидравлического сцепления роль маховика играет корпус сцепления. Задний конец коленчатого вала уплотняется с помощью отражательных колец вместе с фетровыми или резиновыми кольцами и винтовой нарезкой на валу, имеющей направление, обратное направлению вращения коленчатого вала.

Маховик крепится к фланцу коленчатого вала болтами. Отверстия под болты располагаются несимметрично, чем достигается установка маховика в строго определенном положении.

В торце фланца имеется отверстие для установки подшипника первичного вала коробки передач.

Коленчатый вал и виды его конструкций (Часть 2).

Коленчатый вал и виды его конструкций (Часть 2).

Подробности

Продолжим рассматривать конструкции коленчатых валов. Начало данной статьи смотрите здесь.

На четырехцилиндровом двигателе угол между парами шатунных шеек составляет 180 градусов, у шестицилиндрового пары развернуты на 120 градусов. При этом вал остается симметричным по средней шейке, так же как у четырехцилиндрового двигателя, такие валы можно назвать “симметричными”. Такие валы не создают лишних вибраций даже при отсутствии противовесов. То есть для уравновешенности двигателя с “симметричными” валами достаточно подобрать одинаковую массу шатунов. В других системах масса шатунов должна строго соответствовать противовесам. Здесь рассматривается масса только нижней части шатуна, так как именно она совершает вращательные движения и только эта масса должна быть уравновешена противовесом. Как определить массу нижней головки шатуна, об этом мы поговорим подробнее в теме про шатуны.

Если сравнивать коленчатый вал рядного четырехцилиндрового и шестицилиндрового двигателя, то принято считать что вал шестицилиндрового двигателя является полностью уравновешенным. Именно это послужило причиной установки его на автомобилях высокого класса. Рядные шестицилиндровые двигатели можно встретить на автомобилях следующих фирм: MERCEDES-BENZ,BMW,VOLKSWAGEN,OPEL,VOLVO,NISSAN,TOYOTA .

На рядных шестицилиндровых двигателях используют семиопорные коленчатые валы, четырехопорные валы из-за недостаточной прочности используются гораздо реже.

Иногда из-за компоновки вспомогательных агрегатов, на рядном шестицилиндровом двигателе можно встретить коленчатый вал, у которого один из противовесов имеет уменьшенный радиус. Чтобы получить необходимую массу противовеса, к нему приклепан дополнительный противовес необходимой массы.

Некоторые фирмы, в частности HONDA,VOLVO,MERCEDESBENZ,AUDI на своих автомобилях устанавливают рядные пятицилиндровые двигатели. Если рассматривать коленчатый вал, установленный на пятицилиндровом двигателе в плане уравновешенности, то он занимает среднее место, между валом четырех и шести цилиндрового двигателя. Опять же если его сравнивать с 4 и 6 цилиндровыми моторами вал 5 цилиндрового двигателя является более сложным в ремонте. Он имеет шесть опор, все шатунные шейки развернуты друг от друга на угол 72 градуса и симметрия у него уже отсутствует.

Рядные шестицилиндровые двигатели имеют большую длину, поэтому были придуманы V-образные двигатели, которые с тем же числом цилиндров были короче в два раза. Коленчатый вал у шестицилиндрового V-образного двигателя имеет сложную конфигурацию, где шатунные шейки смещены друг от друга обычно на 60 градусов. Он имеет 4 опоры и также как у пятицилиндрового коленчатого вала у него отсутствует симметрия, что также вызывает сложность при его ремонте.

Валы шестицилиндровых V-образных двигателей прекрасно сбалансируются подбором масс шатунов и противовесов. Но на больших объемах (выше 3.5 литров), появляется неуравновешенность, и там уже приходится ставить балансирный вал.

Для автомобилей высокого класса фирмы MERCEDES-BENZ, FORD, GM, CHRYSLER, позже к ним подключились BMW, AUDI,NISSAN,TOYOTA устанавливают V-образные восьмицилиндровые двигатели. Особенностью коленчатого вала восьмицилиндрового V-образного двигателя является то, что на одной шатунной шейке располагаются сразу два шатуна, а сами шатунные шейки сдвинуты друг относительно друга на 90 градусов. В итоге получилось, что вал восьмицилиндрового двигателя в ремонте получился проще, чем шестицилиндрового V-образного двигателя или рядного пятицилиндрового.

Что касается неуравновешенных сил коленчатого вала восьмицилиндрового двигателя, то здесь дела обстоят так же как и с V- образной шестеркой. То есть массы шатунов должны соответствовать массе противовесов.

В настоящее время на автомобилях высшего класса стали устанавливаться V-образные 12-цилиндровые двигатели. Коленчатый вал V - образного 12-цилндрового двигателя очень похож на V- образный вал шестицилиндрового, но у него, так, же как и у 8-цилиндрового на одной шатунной шейке располагаются по два шатуна. Однако 12-цилиндровый коленчатый вал V- образного двигателя считается полностью уравновешенным, как и вал рядной шестерки.

Фирмы SUBARU, ALFA ROMEO и PORSCHE на своих автомобилях используют оппозитную схему расположения цилиндров. Вал четырехцилиндрового оппозитного двигателя практически ничем не отличается от коленчатого вала рядного с тем же числом цилиндров, за исключением того, что в оппозитном варианте он будет лучше уравновешен. Если же сравнить коленчатые валы шестицилиндрового V- образного двигателя и шестицилиндрового оппозитного двигателя, то, так же как и в предыдущем случае, они будут очень похожи друг на друга. Однако вал шестицилиндрового оппозитного двигателя будет также хорошо уравновешен, как и у рядной шестерки, чего не скажешь о вале V – образного шестицилиндрового двигателя.

На автомобилях малого класса используются трех и двухцилиндровые двигатели. У трехцилиндровых коленчатых валов шатунные шейки смещены на 120 градусов. Двигатель обладает неуравновешенностью от сил инерции, которые довольно часто уравновешиваются балансирным валом.

Что касается двухцилиндровых моторов, то на них ставится вал, у которого шейки не имеют углового смещения. Рядный двухцилиндровый двигатель считается более или менее уравновешенным только при наличии балансирного вала, поэтому эти двигатели обязательно должны быть им оборудованы.

На каких шейках коленчатый вал вращается в двигателе

Размеры

Толщина коренного подшипника-вкладыша составляет около 1,5-2 миллиметров. Нужно отметить, что иногда в качестве материалов для производства этой детали может применяться другой состав – вместо меди и свинцово-оловянных сплавов используют специальные сплавы на основе алюминия.

Но стандартизация материалов для изготовления этих изделий отсутствует – каждый производитель изготавливает вкладыш по своим уникальным формулам. Единственное, что объединяет изделия между собой – это стальная лента.

Практика показывает, что используются следующие размеры слоев при производстве подшипников скольжения. Так, толщина стальной основы составляет от 0,9 миллиметра и более. Основной слой имеет толщину до 0,75 миллиметра. Слой никеля – 0,001. Слой сплава олова и свинца – 0,02-0,04 миллиметра. Оловянный слой – 0,005.

Любые сплавы, использующиеся в производстве, индивидуально подбираются для каждого мотора и рассчитываются, учитывая твердость материалов, из которых изготавливается коленчатый вал. Для повышения ресурса и работоспособности новых или ремонтных моторов рекомендуется применять только те детали, которые советует использовать производитель.

Чем тоньше коренной подшипник, тем более высокими характеристиками он обладает. Более тонкие изделия гораздо лучше лежат на постели, обладают лучшим отводом тепла, зазоры в них ниже. В современных моторах производители стараются использовать более тонкие подшипники скольжения.

Вкладыш должен быть изготовлен не только из правильно подобранных компонентов. Также очень важна и форма. Дело в том, что для правильного монтажа необходимо, чтобы подшипник имел натяг на диаметре постели коленчатого вала.

Натяг делают не только по диаметру изделия, но и по его длине. Так удается достичь отличного контакта между вкладышем-подшипником и постелью. Для валов диаметром до 40 миллиметров натяг должен составлять от 0,03 до 0,05 миллиметра. Для более крупных валов (70 миллиметров) и выше натяг составляет от 0,06 до 0,08 миллиметра.

В устройстве этой детали также имеется верхняя часть – это крышки коренных подшипников. Они фиксируются болтами или же шпильками на картере двигателя.

Производится данная деталь, а именно вкладыш, методом штамповки из стальной ленты. Штамп придает детали форму. А затем выполняется обработка торцевых частей и рабочей поверхности. Данная деталь очень точная. Допуск от номинального размера до 0,02 миллиметра на длину и до 0,005 по толщине.

Коленвал. Устройство и виды

В двигателе все детали одинаково нужны и важны. При поломке хотя бы одной запчасти весь мотор выходит из строя. Сегодня мы разберем подробно коленчатый вал, который преобразует возвратно-поступательные движения шатунов и поршней во вращательные.

Устройство

Коленвал состоит из:

Ось коленчатого вала – это коренные шейки, которые проходят ровно по центру. Шатунные шейки исполняют роль крепления и приема давления от шатунов. Шатунные шейки смещены по отношению оси вала и держатся с помощью щек.

Шатунных шеек по количеству столько же, сколько и цилиндров. Но во многих V-образных моторах на 1 шейку опираются 2 цилиндра. Так же можно встретить, когда V-образные двигатели имеют коленвал, в котором на 1 шатун рассчитана 1 шейка, но соединенные шейки тогда сдвинуты на 18 градусов по отношению друг к другу.

Что же касается щек, то они обладают несколькими функциями: соединяют шейки и являются противовесом, чтобы уравновесить шатуны и шатунные шейки. Если противовеса не было бы, то появлялась бы вибрация, а у высокооборотных ДВС, это верный признак указывающий на возможность выхода из строя мотора.

В коленчатом вале основная нагрузка распределяется на щеки и на места соединения шеек. Чтобы распределение было равномерным, данные отрезки изготавливаются галтелью – переход в виде закругленной формы от шейки к щеке.

В результате правильное расположение щек и шеек в коленвале обеспечивает эффективную работу возвратно-поступательного движения во вращательное: уравновешивает ДВС, противостоит изгибающим нагрузкам и предотвращает появление колебаний и вибраций.

Полноопорные и неполноопорные коленвалы

Коренные шейки по размеру больше шатунных, и они служат как осью, так и опорой КШМ (кривошипно-шатунного механизма). Нагрузка передается мотору от коленвала через коренные шейки, они же опираются на коренные подшипники в картере двигателя.

Коленвал делится на 2 вида по типу опоры:

  1. Полноопорный. В нем шеек коренных на одну больше, чем шатунных. Коренные шейки находятся с обеих сторон шатунных шеек.
  2. Неполноопорный. Коренных шеек меньше, чем шатунных, но по бокам щеки может быть 2 смещенных на конкретный угол шатунных шейки.

Простая конструкция неполноопорного коленвала, а также меньшее количество точек опоры говорит о высокой степени жесткости и прочности, соответственно и тяжести. Именно поэтому в XXI веке чаще используют полноопорные коленвалы, пусть сложнее в производстве, но на выходе легкие и надежные.

Смазка коленвала и других деталей КШМ

Смазка запчастей коленвала очень важна: для опоры коренных шеек и шатунов на шатунные шейки применяют подшипники скольжения (вкладыши), а они не могут правильно функционировать без постоянной смазки.

Чтобы масло поступало к запчастям, внутри коленчатого вала есть каналы. Благодаря давлению, смазочный материал поступает к подшипникам равномерно.

Взаимодействие коленвала совместно с другими запчастями

Нагрузка подается на коленчатый вал через шатуны, тем самым переводя в крутящий момент. Этот самый момент проходит через заднюю часть вала (хвостовик) к маховику и потом к трансмиссии. Через переднюю часть вала (носок) крутящий момент переходит на вал газораспределительного механизма и другие системы двигателя.

Зачастую на носке имеется гаситель колебаний. Это простое устройство состоит из 2 дисков, резиновой прокладки, соединительных пружин и упругого материала, такого как, например, силиконовая жидкость. Такой гаситель при работе мотора уменьшает крутильные колебания вала, что минимизирует риски повреждения.

Производство и материал

Во время работы на коленвал подается большая нагрузка. Для дизельных моторов производят цельной коленчатый вал. А вот сборные коленвалы на практике оказались несостоятельны для высокооборотных моторов, и поэтому их почти не применяют.

В качестве материала изготовления используют сталь или чугун. Коленвал из чугуна выполняют методом отливки, а из стали методом ковки или штамповки. Затем чугунные и стальные коленчатые валы механически обрабатывают, чтобы достичь нужных параметров – балансировка, чистота поверхности и т.д.

Автозапчасти для двигателя и его узлов вы найдете на нашем сайте в разделе «Категория запчастей».

Источник

Форма коленчатого вала

Форма коленчатого вала зависит от количества и расположения цилиндров, их порядка работы и тактов, которые выполняются цилиндропоршневой группой. В зависимости от этих факторов коленвал может быть с разным количеством шатунных шеек. Есть моторы, в которых на одну шейку воздействует нагрузка от нескольких шатунов. Примером таких агрегатов служат ДВС V-образной формы.

Даная деталь должна изготавливаться так, чтобы в процессе вращение на высоких оборотах была максимально минимизирована вибрация. В зависимости от количества шатунов и порядка образования вспышек в коленвалах могут использоваться противовесы, но также существуют и модификации без этих элементов.

Все коленчатые валы делятся на две категории:

  • Полноопорные коленвалы. Количество коренных шеек увеличено на оду по сравнению с шатунными. Это обусловлено тем, что по бокам каждой шатунной шейки стоят опоры, которые также служат осью кривошипно-шатунного механизма. Такие коленвалы используются чаще всего, так как производитель может использовать облегченный материал, что влияет на КПД двигателя.
  • Неполноопорные коленвалы. В таких деталях коренных шеек меньше, чем шатунных. Такие детали изготавливаются из более прочных металлов, чтобы в процессе вращения они не деформировались и не сломались. Однако такая конструкция приводит к увеличению веса самого вала. В основном такие коленчатые валы использовались в низкооборотных моторах прошлого столетия.

Полноопорная модификация показала себя более легкой и надежной, поэтому ее используют в современных ДВС.

Причины поломки

Конструктивные повреждения и износ в процессе эксплуатации – это самые распространенные причины для замены деталей. Несмотря на регулярное поступление смазки и аккуратную эксплуатацию мотора, данный процесс неизбежен. С течением времени утончается поверхность шеек, свободное пространство между ними становится больше, из-за этого коленвал приобретает свободный ход, снижается давление масла и, как следствие, его подача. Все это вызывает преждевременный выход из строя всей системы двигателя.

Прокручивание является второй причиной для проведения ремонтных работ. Многим доводилось слышать об этом или заниматься решением данной проблемы самостоятельно, но не все автовладельцы знают, из-за чего возникает такая ситуация. Вкладыши шатунные имеют тонкие пластины, которые ложатся в специальную постель. При этом небольшие выступы размещены по всей внешней поверхности полуколец, они должны соприкасаться с фронтальной частью блока, как это и происходит в новых моторах. Некоторые условия снижают сопротивляемость усиков по отношению к вкладышу, он прилипает к шейке коленвала и проворачивается. В такой ситуации работа двигателя прекращается. Стоит отметить наиболее частые причины ее развития:

  • функционирование мотора сопряжено с постоянным превышением установленных нагрузок;
  • смазка имеет слишком жидкую структуру;
  • крышки подшипников стоят с низким натягом;
  • отсутствие масла, его излишняя вязкость или же присутствие в составе абразивных соединений.

Коленчатый вал это конструкция, короче много раз изогнутая железяка

Коленвал представляет собой расположенные на одной оси коренные шейки, соединенные щеками и шатунные шейки, количество которых определяется числом цилиндров. При помощи шатунов шейки коленвала соединены с поршнями.

В зависимости от того как расположены коренные шейки, коленвал бывает:

  • полноопорный – если коренные шейки располагаются по обе стороны от шатунной шейки;
  • неполноопорный – если коренные шейки располагаются только с одной стороны от шатунной шейки.

Большинство современных автомобильных двигателей оснащены полноопорными коленчатыми валами.

Основные элементы КВ

К основным элементам относятся:

  • Коренная шейка – это главная часть узла, которая находится на коренных подшипниках (вкладышах), расположенных в картере;
  • Шатунная шейка – соединяет коленчатый вал с шатунами. Смазываются шатунные механизмы через специальные масляные каналы. Шатунные шейки смещены в стороны;
  • Щеки коленвала – соединяют коренные и шатунные шейки;
  • Противовесы – уравновешивают вес поршней и шатунов;
  • Передняя, фронтальная часть или носок – элемент механизма, оснащенный зубчатым колесом (шкивом) и шестерней, а в отдельных случаях еще и гасителем колебаний. Он контролирует мощность привода газораспределительного механизма (ГРМ) и других устройств;
  • Задняя часть (хвостовик) – элемент механизма, соединенный с маховиком с помощью маслоотражающего гребня и маслосгонной резьбы, выполняет отбор мощности.

Тыльная и фронтальная стороны коленчатого вала уплотняются защитными сальниками. Они не допускают протекания масла в местах, где маховик выходит за пределы блока цилиндров.

Свободное вращение коленчатого вала гарантируют подшипники скольжения, которые представляют собой тончайшие стальные вкладыши, со специальным антифрикционным слоем.

Чтобы не допустить осевое смещение, существует упорный подшипник, устанавливаемый на коренную шейку (крайнюю или среднюю).

Материалы для изготовления

Коленчатый вал это трудяга, который подвергается действию сильных, быстроизменяющихся нагрузок. Показатели его надёжности определяются конструктивными особенностями и материалами, из которого он сделан.

У этого элемента двигателя, обычно, цельная структура. Так что материалы для его изготовления должны использоваться максимально прочные, потому что от этого зависит стабильная работа системы. Лучшие материалы ‒ углеродистая и легированная сталь и высокопрочный чугун.

Коленчатые валы изготавливают методом литья, ковки из стали, а затем их вытачивают. Заготовки производят горячей штамповкой или литьем.

Материал и технология производства зависит от класса и типа автомобиля.

  1. Для серийных моделей коленвалы производятся методом литья из чугуна. Это уменьшает себестоимость.
  2. Для дорогих спортивных моделей берут кованные стальные коленвалы. Такой вариант обладает рядом преимуществ по размерам, весу и показателям прочности, и все чаще используются в автомобилестроении.
  3. Для супер дорогих двигателей изделие вытачивается из цельных стальных болванок. При этом приличная часть материала остается в отходах.

Конструктивные особенности

Теперь вы знаете, что кроме серийных, есть и спортивные коленвалы.

Они дают возможность ускорить ход поршня в крайней точке сжатия, благодаря специальной форме шатунных шеек. У стандартного вала они круглые, а у спортивного ‒ немного вытянутые, за счет этого характеристики двигателя изменяются.

Поздравляю вас, господа. Теперь вы в курсе, что коленчатый вал это не только тяжелая железяка, но и незаменимая деталь, от которой зависит комфортная езда, ресурс двигателя и его узлов.

А ещё она обеспечивает многие устройств автомобиля крутящим моментом: трансмиссию, генератор, карданы, и так далее до колес.

Конечно рассказывать об этом своей любимой девушке не обязательно, а вот друзьям автомобилистам через социальные сети сообщите. Пусть тоже читают наш блог – будет много интересного.

Источник

Принцип действия коленчатого вала

Несмотря на сложность самого устройства, принцип работы коленвала достаточно прост.

В камерах сгорания происходит процесс сжигания поступившего туда топлива и выделения газов. Расширяясь, газы воздействуют на поршни, совершающие поступательные движения. Поршни передают механическую энергию шатунам, соединенным с ними втулкой или поршневым пальцем.

Шатун в свою очередь соединен с шейкой коленвала подшипником, вследствие чего каждое поступательное поршневое движение преобразуется во вращательное движение вала. После того как происходит разворот на 180˚, шатунная шейка движется уже в обратном направлении, обеспечивая возвратное движение поршня. Затем циклы повторяются.

Последовательность работ по замене коленчатого вала

1. На «венец» маховика установить фиксатор коленвала MP 1-223 (он будет препятствовать вращению коленвала). Положение А для затяжки, В — для ослабления.

2. Открутить болты крепления маховика 15, демонтировать маховик.

3. Открутить болты 13 и, вытащив установочный штифт, демонтировать колесо датчика коленвала.

4. Открутив по периметру болты 1 и 17, демонтировать прижимной передний фланец 3, передний сальник 2, промежуточную пластину 16, уплотнительную прокладку 18.

5. Раскрутить болты 10, демонтировать крышки коренных шеек, верхние половинки подшипников 7 и полукольца 8.

6. Выполнить выемку вала 6 из блока двигателя, убрать нижние части подшипников 4 и полуколец.

7. Произвести дефектовку, шлифовку, балансировку коленчатого вала. Выполнить очистку постелей коленвала и блока двигателя.

8. Установку коленчатого вала выполнить в последовательности, обратной разборке. При монтаже колеса положения коленвала выполнить контроль размера превышения установочного штифта 11 согласно со схемой проверки.

9. После монтажа коленчатого вала в блок двигателя произвести контроль биений.

Источник

Разница между коренными и шатунными вкладышами

Необходимо знать, что есть два вида вкладышей. Это шатунные и коренные. Первые находятся между шатуном и шейкой коленвала. Коренной элемент похож на первый по своему предназначению. Однако он располагается там, где коленчатый вал проходит в корпусе двигателя. Вкладыши отличаются по своим размерам. Габариты зависят от типа ДВС, для которого конкретная деталь изготовлена. Существуют и специальные ремонтные вкладыши. Они отличаются от оригинальных новых, установленных в двигателе. Ремонтные вкладыши различаются лишь отметками, кратными 0,25 мм. Так, их размеры примерно такие — 0,25 мм, 0,5 мм, 0,75 мм, 1 мм.

Как работает коленчатый вал двигателя

Итак, в камерах двигателя внутреннего сгорания, после воспламенения нагнетенного туда горючего, образуются газы, которые, расширяясь, толкают поршни. Те, в свою очередь, оказывают воздействие на присоединенные к ним шатуны через кинематическую пару (бронзовая втулка и палец, тончайший зазор между ними заполнен маслом, подающимся сквозь отверстие во втулке). Шатун нижней головкой через подшипник соединен с шейкой колена, расположенного на валу, и каждое движение поршня, таким образом, проворачивает весь коленчатый вал двигателя.

Чтобы крутящий момент был передан на трансмиссию без ослабления, каждую коренную шейку охватывает специальный подшипник коленвала, состоящий из двух половинок, установленных внутри крышек картера. В последнем предусмотрены ячейки для вращающихся колен, с отверстиями для шатунов в верхней части и поддоном для масла в нижней. Между ячейками, по числу опорных шеек, располагаются подшипники, у каждого вместо элементов качения с внутренней стороны имеется канавка для масла.

https://youtube.com/watch?v=Ue6cDpSOKu4

Устройство КШМ

Кривошипно-шатунный механизм двигателя состоит из трех основных деталей:

  1. Цилиндро-поршневая группа (ЦПГ).
  2. Шатун.
  3. Коленчатый вал.

Все эти компоненты размещаются в блоке цилиндров.

Назначение ЦПГ — преобразование выделяемой при горении энергии в механическое действие – поступательное движение. Состоит ЦПГ из гильзы – неподвижной детали, посаженной в блок в блок цилиндров, и поршня, который перемещается внутри этой гильзы.

После подачи внутрь гильзы топливовоздушной смеси, она воспламеняется (от внешнего источника в бензиновых моторах и за счет высокого давления в дизелях). Воспламенение сопровождается сильным повышением давления внутри гильзы. А поскольку поршень это подвижный элемент, то возникшее давление приводит к его перемещению (по сути, газы выталкивают его из гильзы). Получается, что выделяемая при горение энергия преобразуется в поступательное движение поршня.

Для нормального сгорания смеси должны создаваться определенные условия – максимально возможная герметичность пространства перед поршнем, именуемое камерой сгорания (где происходит горение), источник воспламенения (в бензиновых моторах), подача горючей смеси и отвод продуктов горения.

Герметичность пространства обеспечивается головкой блока, которая закрывает один торец гильзы и поршневыми кольцами, посаженными на поршень. Эти кольца тоже относятся к деталям ЦПГ.

Шатун

Следующий компонент КШМ – шатун. Он предназначен для связки поршня ЦПГ и коленчатого вала и передает механических действий между ними.

Шатун представляет собой шток двутавровой формы поперечного сечения, что обеспечивает детали высокую устойчивость на изгиб. На концах штока имеются головки, благодаря которым шатун соединяется с поршнем и коленчатым валом.

По сути, головки шатуна представляют собой проушины, через которые проходят валы обеспечивающие шарнирное (подвижное) соединение всех деталей. В месте соединения шатуна с поршнем, в качестве вала выступает поршневой палец (относится к ЦПГ), который проходит через бобышки поршня и головку шатуна. Поскольку поршневой палец извлекается, то верхняя головка шатуна – неразъемная.

В месте соединения шатуна с коленвалом, в качестве вала выступают шатунные шейки последнего. Нижняя головка имеет разъемную конструкцию, что и позволяет закреплять шатун на коленчатом валу (снимаемая часть называется крышкой).

Коленчатый вал

Назначение коленчатого вала — это обеспечение второго этапа преобразования энергии. Коленвал превращает поступательное движение поршня в свое вращение. Этот элемент кривошипно-шатунного механизма имеет сложную геометрию.

Состоит коленвал из шеек – коротких цилиндрических валов, соединенных в единую конструкцию. В коленвале используется два типа шеек – коренные и шатунные. Первые расположены на одной оси, они являются опорными и предназначены для подвижного закрепления коленчатого вала в блоке цилиндров.

В блоке цилиндров коленчатый вал фиксируется специальными крышками. Для снижения трения в местах соединения коренных шеек с блоком цилиндров и шатунных с шатуном, используются подшипники трения.

Шатунные шейки расположены на определенном боковом удалении от коренных и к ним нижней головкой крепится шатун.

Коренные и шатунные шейки между собой соединяются щеками. В коленчатых валах дизелей к щекам дополнительно крепятся противовесы, предназначенные для снижения колебательных движений вала.

Шатунные шейки вместе с щеками образуют так называемый кривошип, имеющий П-образную форму, который и преобразует поступательного движения во вращение коленчатого вала. За счет удаленного расположения шатунных шеек при вращении вала они движутся по кругу, а коренные — вращаются относительно своей оси.

Количество шатунных шеек соответствует количеству цилиндров мотора, коренных же всегда на одну больше, что обеспечивает каждому кривошипу две опорных точки.

На одном из концов коленчатого вала имеется фланец для крепления маховика – массивного элемента в виде диска. Основное его назначение: накапливание кинетической энергии за счет которой осуществляется обратная работа механизма – преобразование вращения в движение поршня. На втором конце вала расположены посадочные места под шестерни привода других систем и механизмов, а также отверстие для фиксации шкива привода навесного оборудования мотора.

Из чего состоит коленчатый вал

Конструкция коленчатого вала: 1. Носок коленчатого вала; 2. Посадочное место звездочки (шестерни) привода распределительного вала; 3. Отверстие подвода масла к коренной шейке; 4. Противовес; 5. Щека; 6. Шатунные шейки; 7. Фланец маховика; 8. Отверстие подвода масла к шатунной шейке; 9. Противовесы; 10. Коренные шейки; 11. Коренная шейка упорного подшипника.

Рабочие компоненты коленвала:

  • Коренная шейка – валовая опора, которая служит осью вращения самого вала. Она лежит в подшипнике, который встроен в картер.
  • Шатунные шейки – опоры, связанные с поршневыми шатунами. Во время работы они смещаются относительно оси вала по круговой траектории.
  • Щёки – вспомогательные детали, связывающие шатунные и коренные шейки. Они также предотвращают разрушение вала из-за резонансной нагрузки.
  • Хвостовик – задняя часть, соединённая с шестерной отбора или маховиком для передачи мощности на движение.
  • Носок – передняя часть вала, которая посредством шкива или зубчатого колеса передаёт мощность приводу газораспределительного блока и других вспомогательных механизмов.
  • Противовесы – детали, необходимые для распределения нагрузки и уравновешивания массы шатунов и поршней.

Для уплотнения носка и хвостовика используются защитные сальники. Это предотвращает просачивание масла в местах выхода частей маховика за границы блока цилиндров. Вращательное движение обеспечивается тонкими стальными подшипниками скольжения. Чтобы ось вращения вала не смещалась, на одну из коренных шеек ставится упорный подшипник.

Во время работы самые большие напряжения концентрируются в месте соединения шеек и щёк. Для разгрузки его делают с галтелью – полукруглым переходом с промежуточным технологическим поясом. По причине экстремальных нагрузок в месте перехода щёк в шейки в своё время производители отказались от составных коленвалов, детали которых соединялись крепежом.

Обработка коленвала.

Коленвалы ДВС в процессе изготовления подвергаются механической и химико-термической обработкам. Так как коленчатый вал двигателей — это сложное устройство с высокой точностью, оно делается с высокими квалитетами только на заводах. Механобработка вала, в основном, понятна многим — это изменение формы по заданным параметрам.

Химическая обработка коленвалов — это закалка током высокой частоты (ТВЧ), азотирование, закалка поверхностного слоя. Изношенные азотированные валы не шлифуют, они подлежат замене. Благодаря всем этим хим и термическим обработкам повышается прочность и износоустойчивость.

Коленчатый вал это конструкция, короче много раз изогнутая железяка

Коленвал представляет собой расположенные на одной оси коренные шейки, соединенные щеками и шатунные шейки, количество которых определяется числом цилиндров. При помощи шатунов шейки коленвала соединены с поршнями.

В зависимости от того как расположены коренные шейки, коленвал бывает:

  • полноопорный – если коренные шейки располагаются по обе стороны от шатунной шейки;
  • неполноопорный – если коренные шейки располагаются только с одной стороны от шатунной шейки.

Большинство современных автомобильных двигателей оснащены полноопорными коленчатыми валами.

Основные элементы КВ

К основным элементам относятся:

  • Коренная шейка – это главная часть узла, которая находится на коренных подшипниках (вкладышах), расположенных в картере;
  • Шатунная шейка – соединяет коленчатый вал с шатунами. Смазываются шатунные механизмы через специальные масляные каналы. Шатунные шейки смещены в стороны;
  • Щеки коленвала – соединяют коренные и шатунные шейки;
  • Противовесы – уравновешивают вес поршней и шатунов;
  • Передняя, фронтальная часть или носок – элемент механизма, оснащенный зубчатым колесом (шкивом) и шестерней, а в отдельных случаях еще и гасителем колебаний. Он контролирует мощность привода газораспределительного механизма (ГРМ) и других устройств;
  • Задняя часть (хвостовик) – элемент механизма, соединенный с маховиком с помощью маслоотражающего гребня и маслосгонной резьбы, выполняет отбор мощности.

Тыльная и фронтальная стороны коленчатого вала уплотняются защитными сальниками. Они не допускают протекания масла в местах, где маховик выходит за пределы блока цилиндров.

Свободное вращение коленчатого вала гарантируют подшипники скольжения, которые представляют собой тончайшие стальные вкладыши, со специальным антифрикционным слоем.

Чтобы не допустить осевое смещение, существует упорный подшипник, устанавливаемый на коренную шейку (крайнюю или среднюю).

Материалы для изготовления

Коленчатый вал это трудяга, который подвергается действию сильных, быстроизменяющихся нагрузок. Показатели его надёжности определяются конструктивными особенностями и материалами, из которого он сделан.

У этого элемента двигателя, обычно, цельная структура. Так что материалы для его изготовления должны использоваться максимально прочные, потому что от этого зависит стабильная работа системы. Лучшие материалы ‒ углеродистая и легированная сталь и высокопрочный чугун.

Коленчатые валы изготавливают методом литья, ковки из стали, а затем их вытачивают. Заготовки производят горячей штамповкой или литьем.

Материал и технология производства зависит от класса и типа автомобиля.

  1. Для серийных моделей коленвалы производятся методом литья из чугуна. Это уменьшает себестоимость.
  2. Для дорогих спортивных моделей берут кованные стальные коленвалы. Такой вариант обладает рядом преимуществ по размерам, весу и показателям прочности, и все чаще используются в автомобилестроении.
  3. Для супер дорогих двигателей изделие вытачивается из цельных стальных болванок. При этом приличная часть материала остается в отходах.

Конструктивные особенности

Теперь вы знаете, что кроме серийных, есть и спортивные коленвалы.

Они дают возможность ускорить ход поршня в крайней точке сжатия, благодаря специальной форме шатунных шеек. У стандартного вала они круглые, а у спортивного ‒ немного вытянутые, за счет этого характеристики двигателя изменяются.

Поздравляю вас, господа. Теперь вы в курсе, что коленчатый вал это не только тяжелая железяка, но и незаменимая деталь, от которой зависит комфортная езда, ресурс двигателя и его узлов.

А ещё она обеспечивает многие устройств автомобиля крутящим моментом: трансмиссию, генератор, карданы, и так далее до колес.

Конечно рассказывать об этом своей любимой девушке не обязательно, а вот друзьям автомобилистам через социальные сети сообщите. Пусть тоже читают наш блог – будет много интересного.

И до скорой встречи.

Предназначение коленчатого вала

Залогом движения автомобиля является поршневой механизм: в систему цилиндров подается смесь из топлива и некоторого количества воздуха, которая после воспламенения, увеличивается в объеме, что с силой выталкивает поршень. Возвратно-поступательные движения системы поршней преобразовываются коленвалом во вращательные. Затем передаются на другие детали, на коробку передач, на полуось или карданный вал.

Коленвал совершает преобразование механической энергии в крутящий момент. Он является цельным конструктивным элементом системы транспортного средства, поэтому правильнее будет назвать его деталью.

Стоимость этой детали достаточно высока из-за материала, из которого она сделана: легированная хромом или молибденом сталь. Она имеет особую прочность. А также цена зависит от расположения волокон и методики изготовления.

Способ производства и материал, из которого производится деталь, в большей мере зависит от класса автомобиля и его типа. Литой чугунный коленвал используется в серийных моделях, это позволяет уменьшить их стоимость и не выходить за пределы расчета. В спортивные авто устанавливают коленвал из стали, сделанный методом ковки.

Они значительно превосходят вышеупомянутые по габаритам, весу и прочности и все чаще используются в современной промышленности. Самые дорогие модели оснащены деталью, выточенной из цельного куска стали. На выходе получают чрезвычайно прочный материал и много отходов производства.

Деталь расположена в нижней части любого серийного двигателя, прямо над картером с моторным маслом. Он закрепляется при помощи подшипников и дополнительных упоров, которые прочно закрепляют его положение и не позволяют смещаться. Только оппозитные двигатели отличаются — коленвал расположен практически в центре.

Что такое шлифование коленчатого вала? - Обменный пункт Capital Reman

Шлифовка коленчатого вала в Capital Reman

Мы в Capital Reman являемся экспертами в области шлифования и восстановления коленчатых валов дизельных двигателей. Шлифовка коленчатого вала заключается в удалении небольшого количества готового материала со стержня и коренных шеек для восстановления детали в соответствии со спецификациями производителя. Полный 25-ступенчатый процесс восстановления коленчатого вала является довольно интенсивным, но критически важным для полного восстановления двигателя.В этой статье будут объяснены основные компоненты конструкции коленчатого вала, а также тонкости восстановления коленчатого вала.

Коленчатый вал состоит из шатуна и коренной шейки. Эти шейки представляют собой концевые подшипники внизу шатунов напротив поршней. Цапфы (также называемые шатунами) соединены с противовесами с помощью пластин, называемых ремнями. Эти противовесы помогают сбалансировать нагрузку на коленчатый вал во время движения. Также есть носик коленчатого вала, который соединяется со шкивом или гасителем колебаний.Шатуны и магистраль имеют встроенные в них масляные каналы, позволяющие маслу течь по коленчатому валу. Важно, чтобы отверстия для подшипников были выровнены правильно, чтобы масло могло стекать. Задний конец коленчатого вала соединен с маховиком.

Основная причина шлифования коленчатого вала заключается в том, что кривошип со временем изнашивается. На протяжении тысяч миль осевой люфт между коленчатым валом и подшипниками увеличивается. Неидеальная «посадка» между подшипниками и кривошипом снижает давление масла и снижает смазывающую способность.Чем меньше масла в кривошипе, тем быстрее он изнашивается. При уменьшении размера подшипников уменьшается и общая площадь поверхности. Меньшая площадь поверхности означает меньшее трение и лучшую производительность двигателя. Кроме того, когда вы шлифуете коленчатый вал, шейки имеют больший радиус, что за счет уменьшения напряжения на углах. Производительность двигателя с переточенным коленчатым валом может быть весьма заметной на динамометрическом стенде двигателя. Рабочие коленчатые валы можно облегчить, просверлив штифты, но в основном, когда вы говорите о рабочих характеристиках, вы имеете в виду распределительный вал.В целом, подавляющее большинство проблем с коленчатым валом связано с подшипниками.

Подшипники коленчатого вала

Во время процесса восстановления машинист в основном занимается шлифовкой стержня и коренной шейки. При первичном осмотре коленчатого вала с помощью микрометра машинист определит, какие подшипники нуждаются в шлифовке. Признаки того, что журналу требуется шлифовка, включают в себя износ поверхности и ее шероховатость на ощупь. Иногда журнал будет выбит не по центру, и его необходимо придать поверхности, чтобы округлить и выпрямить.Следовательно, диаметр шейки можно расположить вне квадрата на обоих концах штифтов. Каждый помол разный, но все коленчатые валы можно отшлифовать, чтобы обеспечить больший или меньший ход в зависимости от потребностей клиента.

Когда механик решил восстановить коленчатый вал, он отшлифует верхний слой шейки, чтобы поверхность стала гладкой. Количество снятого материала определяется путем изучения спецификаций OEM и степени износа журнала. Обычно удаляемое количество (стандартное) 0.005 ", 0,010", 0,020 "и 0,030". Кривошип может быть заточен до 0,050 дюйма, так как это подшипники самого большого размера, которые производит OEM. Коленчатый вал загружается на машину, а затем позиционируется с помощью маховичка, который управляет ручной подачей на микрометрическую головку колеса. Когда размер Определено, что машинист установит индексированное кольцо на 0 и удержит маховик в положении 0. Затем машинист поворачивает фиксирующую ручку, чтобы задействовать устройство. Прежде чем машинист будет готов начать шлифование, он затем принимает во внимание поправку на безопасность для любые ошибки настройки.Имеется 5 различных положений припуска на безопасность: 0,02–0,06 дюйма. После того, как допуск безопасности будет записан, машинист будет снова задействовать шлифовальную головку с помощью рычага, и маховик подачи микрометра будет вращаться против часовой стрелки с той же величиной предустановки, что и стопорные ручки. Ginding теперь может быть. Машинист вручную продвигает шлифовальную головку к цапфе, пока она не завершит обход вращающегося коленчатого вала. Обязательно, чтобы машинист следил за скоростью маховика и регулировал ее по ширине цапфы.Ручка рабочей предустановки позволяет быстро корректировать припуск от журнала к журналу и позволяет машинисту переходить к новому журналу без необходимости сбрасывать спецификации.

Схема коленчатого вала дизеля

После шлифовки коленчатого вала до нужного размера он полируется. Журналы полируются наждачной бумагой или полировальными лентами. Полировка шейки предотвращает грубую обработку подшипников. Для полировки коленчатого вала кривошип вращается против часовой стрелки, и при вращении бумага вручную кладется на шейки.Цапфы становятся чрезвычайно гладкими, что снижает сопротивление и улучшает общую мощность двигателя и номинальный крутящий момент. Следует отметить, что полировка коленчатого вала учитывается в процессе шлифовки. Готовая полировка снимает еще немного материала поверх шлифовки в точном соответствии со спецификациями OEM.

После шлифовки останется немного лишнего зазора. Зазор просто слишком велик, и его необходимо вернуть к заводским допускам. Это достигается за счет установки подшипников меньшего или большего размера, поскольку при шлифовании новый размер шейки меньше.Используемые подшипники должны соответствовать надлежащим зазорам OEM для потока масла по диаметру шейки.

Некоторые специалисты по ремонту коленчатого вала могут подрезать коленчатый вал. Подрезание шейки коленчатого вала и последующая их приварка укрепит коленчатый вал. Некоторые кривошипы непригодны для шлифования, потому что они намного ниже допусков OEM. В этом случае вы можете выбросить коленчатый вал в лом или решить сварку. Накопление при сварке включает в себя термическое напыление и процесс снятия напряжения в условиях сильной жары.Также проверяется прямолинейность коленчатого вала. Если коленчатый вал не отцентрирован, механик нагревает кривошип, использует сварочно-правочный аппарат Глисона и переставляет коленчатый вал. После шлифовки, полировки и выпрямления коленчатого вала его проверяют на твердость по шкале твердости Роквелла. Если коленчатый вал транспортируется во влажный климат, на него наносят покрытие Cosmoline, которое является антикоррозийным средством.

Шлифовка коленчатого вала - методическая, но важная часть ремонта двигателя.Сегодня станки с ЧПУ могут шлифовать и полировать коленчатый вал за считанные минуты, однако ручное выполнение этой операции дает возможность повысить производительность и внимательно следить за общей прочностью кривошипа.

Машина для измерения коленвала и распределительного вала серии GDB - Миллер коленчатого вала - Продукты

США

NAC / NTC AMERICA Corporation

Продажа, техническое и послепродажное обслуживание станков и промышленного оборудования

46605 Магеллан Др.Нови, штат Мичиган, 48377, США.
Тел. + 1-248-560-1200 Факс + 1-248-560-0215 ​​
http://www.ntcamerica.com

Мексика

KIMX / Komatsu Industries Mexico S.A. de C.V.

Продажа, техническое и послепродажное обслуживание станков и промышленного оборудования

Avenida Aguascalientes NO 920, Col. Parras, Aguascalientes, AGS, C.P. 20157, ESTADOS UNIDOS MEXICANOS
Тел .: + 52-449-9739-700

Германия

KGI / Komatsu Germany GmbH (Промышленное подразделение)

Продажа, техническое и послепродажное обслуживание станков и промышленного оборудования

Администрация: Forststraße 29, 40597 Дюссельдорф, Германия
Тел. +49 211 7109 702

Китай

YNC / YIDA NIPPEI MACHINE TOOL Corporation

Производство и продажа универсальных станков с ЧПУ, передаточных машин и запчастей

№11 Software Garden Road, район Ганьцзиньцзы, Далянь 116023, Китай
Тел. + 86-411-84676529 Факс + 86-411-84687608
http://www.ync-china.com

Китай

NST / NTC SHANGHAI TRADING CO., Ltd

Продажа, техническое и послепродажное обслуживание станков и промышленного оборудования

2F, Building E, Chamtime Plaza No. 6 Lane 2889 Jinke Road, Pudong New Area, Шанхай, Китай
Тел. + 86-21-6841-4567 Факс + 86-21-6841-0386

Китай

NST / NTC SHANGHAI TRADING CO., ООО Офис в Гуан Чжоу

Продажа, техническое и послепродажное обслуживание станков и промышленного оборудования

Комната № 938, Международный офис Уэйна, № 167 Линхэ (W) Road Tianhe District, Гуанчжоу 510620, Китай
Тел. + 86-20-3855-1680 Факс + 86-20-3888-8572

Индия

KIPL / Komatsu India Pvt. Ltd, Подразделение НТК.

Продажа, техническое и послепродажное обслуживание станков и промышленного оборудования

Земельный участок No.A-64, H-Block, Midc Pimpri, Pune-411 018, India
Тел. + 91-20-27480587 Факс + 91-20-27480588
Бывшая компания: NIPPEI TOYAMA INDIA PRIVATE LIMITED

Таиланд

NTA / NIPPEI TOYAMA (THAILAND) Co., Ltd.

Продажа, техническое и послепродажное обслуживание станков и промышленного оборудования

28/9 Moo 3, Bangna-Trad Road Km.23, Bangsaothong,
Bangsaothong, Samutprakarn, THAILAND 10570
Тел. + 66-2-740-1150 Факс + 66-2-740-1152

Индонезия

ТКМСИ / ПТ.Komatsu Marketing and Support Индонезия

Техническое и послепродажное обслуживание станков и промышленного оборудования

JL, Ириан, Блок JJ-4-1 MM2100 Industrial Estate Cikarang Jatiwangi,
Bekasi, Jawa Brat 17520
Тел. + 62-21-4604290 Факс + 62-21-4605934

Станки для шлифования коленчатых валов - Восстановление двигателя | АМЦ-ЩОУ

Размер

К1200

K1500

К2000

K2700

K3700

K4000

K6000

Вариант суффикса

U

пол.

С

U

пол.

С

U

пол.

С

U

пол.

С

U

пол.

С

U

пол.

С

U

пол.

С

CNC-HD

CNC-HD

CNC-HD

CNC-HD

CNC-HD

CNC-HD

CNC-HD

Макс.диск между зажимными патронами

мм
дюйм

1200
47.2

1625
64

2250
89

2750
108

4200
165,3

3500
138

Макс. Расстояние между центрами

мм
дюйм

1220
48

1600
63

2190
86

2750
108

4200
165.3

Диаметр поворота

мм
дюйм

460
18

690/750
27/29.5

690/750
27 / 29,5

690/750
27 / 29,5

750
29,5

1100
43

Максимальный ход

мм
дюйм

160
6.3

280
11

280
11

280
11

280
11

380
14.96

Люнет, стандартная минимальная вместимость

мм
дюйм

20
0,8

25
1

25
1

25
1

25
1

Люнет, стандартная максимальная вместимость

мм
дюйм

100
4

180
7

180
7

180
7

180
7

Макс.диаметр заготовки - новый круг

мм
дюйм

410
16

600
23,5

600
23,5

600
23.5

600
23,5

Макс. диаметр заготовки с патроном

мм
дюйм

155
6

190
7.5

250
10

250
10

275
10,8

380
15

Макс.вес между патронами

кг
фунты

400
880

1000
2200

1000
2200

1400
3080

1400
3080

2000

Бесступенчатое вращение заготовки

об / мин

20-100

15-90

15-90

15-90

15-90

1-90

Скорость стола вручную

мм / об
дюйм / об

5
0.2

5
0,2

5
0,2

5
0,2

5
0,2

Скорость стола бесступенчатая

мм / мин
дюйм / мин

5-4000
0-158

5-4000
0-158

5-4000
0-158

5-4000
0-158

5-4000
0-158

1-3000
0-118

Быстрое перемещение суппорта

мм / мин
дюйм / мин

3000
118

3000
118

3000
118

3000
118

3000
118

Скорость шлифовального круга

об / мин

940

760

760

760

760

Двигатель

Двигатель шлифовального круга

кВт
л.с.

4.0
5,5

5,5
7,5

5,5
7,5

7,5
10

7,5
10

20

Гидравлический двигатель мотора рабочей головки только для U

л / мин
галлон / мин

25
5.5

25
5,5

25
5,5

25
5,5

25
5,5

Гидравлический силовой насос (только U)

кВт
л.с.

2.2
3

2,2
3

2,2
3

2,2
3

2,2
3

Насос охлаждающей жидкости

кВт
л.с.

0.16
0,21

0,16
0,21

0,16
0,21

0,16
0,21

0,16
0,21

Размер

Диаметр шлифовального круга

мм
дюйм

660
26

813
32

813
32

813
32

813
32

1100
43

Мин.ширина шлифовального круга

мм
дюйм

19
0,75

19
0,75

19
0,75

19
0.75

19
0,75

Макс. ширина шлифовального круга

мм
дюйм

50
2

50
2

50
2

63.5
2,5

63,5
2,5

Высота от пола до центра шпинделя

мм
дюйм

1120
44

1120
44

1120
44

1120
44

1180
46.5

Высота станка

мм
дюйм

1475
58

1550
61

1550
61

1550
61

1610
63.4

Общая длина станка

мм
дюйм

2950
116.1

3700
145,6

4795
188,8

6000
237,2

9500
374

Общая ширина станка

мм
дюйм

1750
68.9

2030
80

2030
80

2030
80

2030
80

План этажа

мм
дюйм

4220x1700
166.1х66,9

5405x2030
212,8x80

7045x2030
277,4x80

8850x2030
348,4x80

12500x2100
492,1x82.7

нетто. вес ок.

кг
фунты

3300
7260

4800
10560

5600
12320

6700
14740

7900
17380

Масса брутто прибл.(ящик деревянный)

кг
фунты

3850
8470

5560
12232

6600
14520

7800
17160

9200
20240

Объем отгрузки

м³
фут³

11.1
391,9

14,6
515,5

18,7
660,3

23,3
822,7

33,5
1182,9

Мы постоянно совершенствуем наши машины.Таким образом, детали, связанные с любыми описаниями, техническими характеристиками и иллюстрациями, могут изменяться без дополнительного уведомления.

Стандартное оборудование: Универсальные патроны, индикатор установки, люнет, V-образный калибр для центрирования кривошипа, радиусный правый узел, передний и боковой правый щиток, оправка для балансировки колес, шлифовальный круг и ступица, подъемный крюк, система охлаждающей жидкости, брызговики, комплект инструментов и руководство по эксплуатации.

Дополнительное оборудование: Ленточный полировщик, автоматический измеритель размера, электронный контроль в процессе, дополнительные шлифовальные круги и ступицы, гидравлический ползун, легкие и прочные люнеты, внутренние противовесы, датчик для измерения провисания кривошипа, устройство для измерение длины хода, осевой контроль цапфы, устройство для контроля настройки хода, задний упор для шлифования всех диаметров, вспомогательная подставка для инструмента, автоматический ленточный фильтр, ручной ленточный фильтр, защитные кожухи CE, увеличенный угол поворота с 690 мм (27 дюймов) до 750 мм (29.5 дюймов).

· Механизм скольжения колес с гидравлическим приводом
· Стопорные штифты лицевой панели с гидравлическим приводом
· Бесступенчатая регулировка хода стола (U-образные станки)
· Задняя бабка с гидравлическим приводом (U-образные станки)
· Двойные конические роликоподшипники SKF в передней и задней бабке
· Антифрикционное антипригарное покрытие под столом
· Закаленные шарико-винтовые пары и гайки
, не требующие обслуживания · Быстрая настройка хода без люфта
· Маслоохладитель штатный на ГЭС

Шлифовальные машины коленчатого вала AMC-SCHOU рассчитаны на длительный срок службы и изготовлены из особо прочных литых деталей, обеспечивающих стабильность и долгий срок службы.Все подшипники имеют увеличенные размеры для максимальной надежности. Антифрикционное покрытие устраняет эффект прерывистого скольжения. Быстрая и точная настройка обеспечивается системой лицевой панели со встроенной четырехсторонней регулировкой. Переменная индексация 30 ° и 72 ° с точной регулировкой +/- 1 ° является стандартной. Закаленные шарико-винтовые пары и гайки, не требующие технического обслуживания, обеспечивают настройку хода без люфта за секунды
- Преимущества точности.

Высокоточный токарный станок с коленчатым валом

с принадлежностями

О продуктах и ​​поставщиках:
 Alibaba.com предлагает классическую коллекцию файлов. Токарный станок с коленчатым валом  Станки  - мощные, прочные и оснащенные уникальным набором функций для повышения производительности. Эти модернизированные станки могут использоваться для всех типов тяжелых токарных станков, включая металл, кожу и т. Д. Они технически продвинуты. Токарный станок с коленчатым валом   оснащен широким спектром интересных функций, которые обеспечивают превосходную точность и постоянный уровень производительности. Ведущий.  токарный станок с коленчатым валом  поставщики и оптовые торговцы на сайте предлагают эти станки премиум-класса по конкурентоспособным ценам и по привлекательным ценам.

Невероятно мощный. Токарный станок с коленчатым валом не только изготовлен из прочных материалов, таких как металл и стеклопластик, но и очень устойчив к любым видам использования. Эти машины идеально подходят для использования в обрабатывающей промышленности из-за большого разнообразия целей, которым они служат. Файл. Коленчатый вал токарный станок на сайте доступны как в полуавтоматическом, так и в автоматическом исполнении в зависимости от ваших требований. Эти.Токарный станок с коленчатым валом хорошо подходит для обработки различных деталей, таких как валы, диски и кольца.

Alibaba.com может похвастаться множеством. Токарный станок с коленчатым валом доступен в различных дизайнах, формах, цветах и ​​размерах в зависимости от ваших конкретных требований и выбранных моделей. Эти высококачественные. Токарный станок с коленчатым валом идеально подходит для различных целей, таких как сверление, развертывание, нарезание резьбы и накатка в соответствии с вашими предпочтениями.Доступные здесь продукты снабжены централизованной автоматической системой смазки для уменьшения тепловых искажений и повышения стабильности. Эти. Токарный станок с коленчатым валом также оснащен технологией с низким уровнем шума для бесшумной работы.

На Alibaba.com вы можете выбирать среди различных. токарный станок с коленчатым валом в зависимости от вашего бюджета и требований, чтобы приобрести эту продукцию без лишних затрат. Эти продукты имеют сертификаты ISO, CE и доступны как OEM-заказы.Индивидуальная настройка также возможна, когда вы покупаете эти машины оптом.

Безопасность | Стеклянная дверь

Мы получаем подозрительную активность от вас или кого-то, кто пользуется вашей интернет-сетью. Подождите, пока мы подтвердим, что вы настоящий человек. Ваш контент появится в ближайшее время. Если вы продолжаете видеть это сообщение, напишите нам чтобы сообщить нам, что у вас возникли проблемы.

Nous aider à garder Glassdoor sécurisée

Nous avons reçu des activités suspectes venant de quelqu’un utilisant votre réseau internet.Подвеска Veuillez Patient que nous vérifions que vous êtes une vraie personne. Вотре содержание apparaîtra bientôt. Si vous continuez à voir ce message, veuillez envoyer un электронная почта à pour nous informer du désagrément.

Unterstützen Sie uns beim Schutz von Glassdoor

Wir haben einige verdächtige Aktivitäten von Ihnen oder von jemandem, der in ihrem Интернет-Netzwerk angemeldet ist, festgestellt. Bitte warten Sie, während wir überprüfen, ob Sie ein Mensch und kein Bot sind.Ihr Inhalt wird в Kürze angezeigt. Wenn Sie weiterhin diese Meldung erhalten, informieren Sie uns darüber bitte по электронной почте: .

We hebben verdachte activiteiten waargenomen op Glassdoor van iemand of iemand die uw internet netwerk deelt. Een momentje geduld totdat, мы узнали, что u daadwerkelijk een persoon bent. Uw bijdrage zal spoedig te zien zijn. Als u deze melding blijft zien, электронная почта: om ons te laten weten dat uw проблема zich nog steeds voordoet.

Hemos estado detectando actividad sospechosa tuya o de alguien con quien compare tu red de Internet. Эспера mientras verificamos que eres una persona real. Tu contenido se mostrará en breve. Si Continúas recibiendo este mensaje, envía un correo electrónico a para informarnos de que tienes problemas.

Hemos estado percibiendo actividad sospechosa de ti o de alguien con quien compare tu red de Internet. Эспера mientras verificamos que eres una persona real.Tu contenido se mostrará en breve. Si Continúas recibiendo este mensaje, envía un correo electrónico a para hacernos saber que estás teniendo problemas.

Temos Recebido algumas atividades suspeitas de voiceê ou de alguém que esteja usando a mesma rede. Aguarde enquanto confirmamos que Você é Uma Pessoa de Verdade. Сеу контексто апаресера эм бреве. Caso продолжить Recebendo esta mensagem, envie um email para пункт нет informar sobre o проблема.

Abbiamo notato alcune attività sospette da parte tua o di una persona che condivide la tua rete Internet.Attendi mentre verifichiamo Che sei una persona reale. Il tuo contenuto verrà visualizzato a breve. Secontini visualizzare questo messaggio, invia un'e-mail all'indirizzo per informarci del проблема.

Пожалуйста, включите куки и перезагрузите страницу.

Это автоматический процесс. Ваш браузер в ближайшее время перенаправит вас на запрошенный контент.

Подождите до 5 секунд…

Перенаправление…

Заводское обозначение: CF-102 / 67eecd4e8a57005f.

Как обрабатывать коленчатые валы

Создано: 1 августа 2005 г.
Обновлено: 29 октября 2010 г.

Щелкните по фотографии для более детального просмотра

Вероятно, существует больше способов удерживать консольный коленчатый вал для обработки шатунной шейки, чем способов вызвать непроизвольное нарушение целостности у кошек.Попытка покрыть их все одновременно была бы сложной задачей, поэтому, пока я не почувствую себя благословленным лишним временем и энергией, эта страница техники будет ограничиваться наиболее распространенным типом шахты, которую, вероятно, сделает строитель домашнего магазина: выступом, одноходовой вал, выточенный из цельного прутка. Обсуждая эту тему с The Motor Boys, мы пришли к выводу, что у каждого из нас была своя любимая техника, и все они в некотором роде отличались друг от друга, что часто зависело от разных типов оборудования, которое у нас есть, и содержимого наших соответствующих ящиков для мусора.У каждого есть свои достоинства, и все работают. Естественно, я предпочитаю то, как я это делаю, но за эти годы это изменилось 4 раза, и может измениться снова. Так что используйте эту страницу как кладезь идей и посмотрите, что подойдет вам.

Поворот основного журнала

Я прочитал (и использовал) несколько подходов к созданию консольного вала. Уэстбери в своей книге Building the Atom Minor Mk III должен занять первое место среди наиболее трудоемких, но «правильных» способов, включая тщательную разметку, сверление по центру на противоположных пустых гранях с последующим (по порядку) поворотом шатунная шейка, затем - главный журнал.Я на самом деле следил за этим на своем Atom Minor и произвел бесполезную шахту из-за неправильного прочтения рисунка, что дало ему больше хода, чем оставалось место для головы. Больше никогда. Что меня действительно убедило, так это то, что я ненавижу выделяться! Я давно разработал процесс, частично основанный на последовательности, описанной Дэвидом Оуэном в его хорошо продуманных инструкциях по обработке дизельного двигателя DIY Mate 2cc, который устраняет необходимость какой-либо маркировки!

Сначала несколько слов о передней части вала - долоте, которая будет нести опору.Большинство двигателей любительской сборки будут изготавливаться из стали и оставаться в мягком состоянии. Термическая обработка вызывает деформацию, требующую обработки вала большего размера, затем шлифовки до окончательного размера и выравнивания. Для «мягких» валов лучший выбор материала - «стрессоустойчивая» сталь, если она у вас есть. Этот станок подходит для работы с острыми инструментами. Старый добрый 12L14 делает обработку вала удовольствием, но он немного мягкий, особенно для более мощных двигателей.

Теперь, поскольку вал останется мягким, он уязвим для аварийного повреждения - обычно в виде изгиба в месте выхода вала из переднего подшипника и уменьшения диаметра, где вал наиболее уязвим.Я обнаружил, что если диаметр здесь 3/16 дюйма или выше, он имеет приемлемую прочность. Если он меньше, даже устойчивость к нагрузкам будет немного слабой стороной, поэтому для меньших валов я настоятельно рекомендую сверлить вал для ввинчивающаяся шпилька, сделанная из винта с отрезной головкой, или даже с использованием высокопрочного болта, если хотите. Многие коммерческие двигатели использовали эту функцию, и по той же причине: легче заменить изогнутую шпильку, чем выпрямить гнутый вал!

Теперь перейдем к валу без разметки.Вырежьте заготовку, которая примерно на 1/32 - 1/16 дюйма длиннее общей длины вала. Вставьте 3-х кулачковый самоцентрирующийся патрон (3АО) и обработайте концы с минимальным срезом. Отцентрируйте сверло вторую поверхность, затем вытяните заготовку вала так, чтобы она выступала из патрона достаточно, чтобы сформировать основную шейку. Слегка затянув кулачки патрона, поднимите мертвую точку задней бабки, чтобы выровнять заготовку, затем плотно затяните патрон. Все патроны имеют биение, особенно трехкулачковые самоцентрирующиеся. Но даже если 3АО не на 100% выровнено с осью, окончательная цапфа все равно будет сформирована правильно, если мы не будем беспокоить вещи во время чистовых пропилов.Это необработанная веб-часть, которая будет удалена, и мы сможем исправить это позже.

Первые пропилы будут глубокими, чтобы удалить много металла, поэтому наклоните инструмент к задней бабке, чтобы при отклонении назад глубина резания становилась меньше, а не глубже. Это защитит от ситуации с «положительной обратной связью», когда раскопки быстро становятся самовоспроизводящимися. Вы не сможете попасть в угол Интернета из этой настройки, но это можно исправить позже. Уменьшите размер журнала до 50 тысяч, затем установите инструмент на чистку рядом с полотном и приготовьтесь к чистовой резке.

Мне нравится делать чистовые пропилы в три или более проходов на глубину не более 0,005 дюйма (0,010 дюйма в диаметре). Последний, который мне нравится делать только на 2 или 3 тысячи глубиной, чтобы оставить вал на 0,0005 дюйма, чтобы не более чем на 0,001 дюйма выше размера развернутой втулки. Поскольку вал на самом деле должен быть меньше этого размера, у нас осталось достаточно металла для отделки. Для этого я использую изготовленный в мастерской хонинговальный станок, который является копией старого дизайна Sunnen. Увы, источник отливки, использованной для этого инструмента, уже не в бизнесе.В качестве альтернативы можно использовать разрезанный пончик с размазанной изнутри алмазной пастой для притирки или даже кусок бумаги с зернистостью 600, подкладываемый плоской стальной линейкой и большим количеством масла. Несмотря на то, что ваш вал может выглядеть гладким после чистовой обработки, это действительно очень тонкий винт, и микроскопический винтовой гребень необходимо удалить. Оттачивайте и полируйте до тех пор, пока она не станет подходящей для работы в кустах - опыт поможет вам.

Если вал должен иметь резьбовое сечение с уменьшенным диаметром, поверните и обработайте его (но без резьбы) до чистовой обработки основной шейки.Заправка нити выполняется в последнюю очередь, так как нам нужно удалить центр для этой операции. Что касается центров, я считаю, что "живые" (вращающиеся) центры слишком неточны для чистовой токарной обработки валов. Вы можете использовать один, когда загибаете бланк, но измените его на «1/2 мертвой точки» для чистовой обработки. Вырез в центре этого типа позволяет использовать наконечник инструмента по мере его уменьшения.

Диаметр шейки кривошипа теперь должен быть повернут так, чтобы он был концентрическим по отношению к главной шейке. Насколько концентрически, зависит от того, как вы будете формировать шатунную шейку.Если вы оставили достаточно выступающих из челюстей, хорошо - сделайте это при той же настройке. В противном случае захват вала на шейке в цанге будет прекрасным и даст очень точные результаты при условии, что у вас есть подходящая цанга. В отчаянии за вал можно легко ухватиться в 3AO с помощью прокладки из алюминиевой банки для напитков, используемой для защиты отделки. Это может вызвать несколько тысяч эксцентриситета в зависимости от состояния вашего патрона. Пуристы могут захватить 4-х кулачковый независимый патрон (4JIC) и точно синхронизировать короткую, выступающую часть цапфы.Однако, если вы используете приспособления для смещения, описанные ниже, одна или две эксцентриситета между полотном и журналом не будут иметь никакого значения.

Поворот шатуна

Для этого потребуется специальный приспособление или приспособление. Я видел, как в журналах появлялись несколько довольно причудливых дизайнов - не говоря уже о том, что они были непрактичными, просто необычными - я уверен, что их дизайнеры любили их! Однако все они предназначены для выполнения одной и той же основной задачи: удерживать обточенную цапфу вала параллельно оси токарного станка, но со смещением от нее, чтобы шейка кривошипа после обработки была идеально выровнена точно параллельно оси главной шейки.

Кстати, некоторые конструкции, особенно те, которые предназначены для высокой производительности, не выравнивают эти оси параллельно ! Это связано с тем, что шатун на перемычке консольного кривошипа будет отклоняться в разной степени в зависимости от давления, оказываемого на него шатуном. В точке наибольшего давления отклонение будет наибольшим, поэтому, когда штифт выходит из параллели, трение будет максимальным. Смещая штифт, конструкторы пытаются уменьшить это трение во время рабочего хода, допуская, что трение будет выше, когда штифт находится под меньшей нагрузкой, но тем не менее надеются на общий выигрыш.Чтобы узнать, что вы добились успеха в этой игре, требуется довольно сложное измерительное оборудование и изготовление нескольких кривошипов (желательно запускать более чем в одном случае, чтобы учесть производственные допуски). Мы просто стремимся сделать так, чтобы штифт был как можно более параллелен оси кривошипа.

Крепление пластины Keats

Вот приспособление, известное как «тарелка Китса» (или угловая пластина). Я полагаю, что название происходит от английской компании, которая впервые выпустила его в качестве коммерческого предмета из каталога.Его использование должно быть очевидным: основной корпус прикручен к лицевой панели токарного станка болтами, а вал зажат в продольной 'V' при помощи меньшей зажимной пластины. Если на лицевой стороне конца бланка сделана отметка кернером, смещенная от центра ровно на половину требуемого броска, пластину Китса можно отрегулировать на лицевой панели так, чтобы эта отметка проходила точно, а штифт повернулся.

Показанная здесь пластина (со стандартным 12-дюймовым цифровым штангенциркулем, показанным для сравнения размеров) гордо сидит на моей теневой доске и почти никогда не используется.Он был изготовлен (ваш покорный слуга) из набора чугунных отливок, импортированных из Англии за большие деньги. Я обнаружил:

  1. Это немного великовато для маленьких кривошипов, и зажимная V-образная пластина может повредить поверхность вала, если затянуть ее до точки, при которой вы абсолютно уверены, что вал не будет двигаться во время прерывистого резания.
  2. И наоборот, для валов большего размера V может быть на короткой стороне (в продольном направлении), а это означает, что длина неподдерживаемого вала, выступающего над приспособлением, может вызывать опасения.Добавьте к этому прерывистый рез, и появится возможность необратимой деформации.
  3. Наконец, существует проблема получения комбинации прорезей для пластин Китса и прорезей на лицевой пластине, которые дают правильный бросок.

Мой окончательный вывод состоит в том, что старый бедный прибор Китса на 90% бесполезен для той цели, для которой я его сделал. Иногда это оказывается идеальным решением (сразу приходит в голову центральная часть вала Taplin Twin), но в целом есть лучшие, более дешевые и эффективные способы выполнения этой работы.

Использование 4-кулачкового патрона

Все мы знаем, что 4-кулачковый патрон способен удерживать заготовку в любом положении по отношению к оси токарного станка в пределах своих возможностей, так почему бы не использовать его? Две проблемы. Во-первых, это тенденция губок оставлять отметки на поверхности захватываемого материала. Ударные силы, возникающие при формировании шатунной шейки из-за прерывистого резания, довольно высоки, поэтому вал необходимо удерживать очень надежно. К тому времени, когда мы добираемся до шатунной шейки, шейка, как правило, уже закончена точением и хонингованием, поэтому вероятность того, что кулачки патрона повредят поверхность, высока.Во-вторых, по мере того, как расстояние от центра увеличивается - скажем, под воздействием челюстей №1 и 3, челюсти №2 и 4 постепенно смещаются «не по центру». Когда ход велик по сравнению с радиусом шейки, мы можем закончить тем, что кулачки № 2 и 4 вообще не будут касаться заготовки и, следовательно, оставить наш вал практически неограниченным по одной оси.

Джим Фрю (Великобритания) предложил ответ на этот вопрос: набор небольших V-образных блоков, которые эффективно обеспечивают трехточечный зажим шейки (одна губка и две стороны V), обеспечивая при этом хорошую, близкую к центральная поверхность для зажима губок №2 и №4, что обеспечивает полное закрепление вала по обеим осям.Если у вас нет очень тяжелой руки с ключом патрона, тонкой прокладки из тонкой латуни или алюминия между цапфой вала и голой губкой будет достаточно, чтобы защитить вал от повреждения зажимным давлением. Видимые здесь приспособления Джима круглые, но с таким же успехом их можно сделать и из квадратной заготовки. V должен быть очень точным по отношению к «оси» блока, но этого нетрудно добиться при хорошей настройке на фрезере с использованием пазового сверла (фрезы с 2 или 3 канавками) для получения как V лица одновременно.

Таким образом, после установки вы можете либо центрироваться на отмеченном выступе в центре на конце бланка с помощью воблера и DTI, либо просто синхронизировать пустой конец вала для достижения желаемого хода. Все, что вам нужно, - это набор блоков такого размера, чтобы при требуемом смещении губки № 2 и 4 приходились в разумное положение по центру зажимного блока, если он круглый (если используется квадратный блок, это становится гораздо менее критичным). Простое и близкое к универсальному решению. Единственными недостатками являются необходимость в точности изготовления V-образного блока и отсутствие положительного ограничения на кривошип, вращающийся под давлением чрезмерно амбициозного прерывистого резания.

Приспособление для смещения Это популярная и простая джиг-приманка. Заглушка из стали (или алюминия, или даже латуни) удерживается в 4JIC так, что она вращается эксцентрично на величину, равную требуемому броску. Затем зажимное приспособление просверливают и затачивают до размера шейки кривошипа. При желании этап развертывания можно не выполнять, поскольку полировка нам не нужна, поскольку вал в нем не вращается (будем надеяться!). Однако при сверлении требуется осторожность, так как конечный результат будет зависеть от осевого расположения отверстия на зажимном приспособлении.Если сверло блуждает, вал не будет удерживаться на одной линии, параллельной оси токарного станка.

После сверления реализуется одна из нескольких схем удержания вала в кондукторе. Они описаны ниже, и вы можете сделать свой выбор. При использовании зажимное приспособление просто захватывается в 3AO, автоматически смещая пустой конец вала для поворота штифта. Как мы увидим позже, у Берта Штрейглера есть инновационная альтернатива, которая усложняет использование, но делает приспособление «универсальным», вместо того, чтобы требовать по одному для каждого диаметра вала и комбинации хода.

После захвата вала штифт поворачивается. Всегда держите под рукой шатун, прежде чем делать это, если только вы не являетесь мастером-механиком, способным сделать штифты с ходовой посадкой в ​​отверстии, которое еще не существует (в этом случае вы не будете читать эту чепуху!) Есть два основных способа для формирования штифта: выполнение нескольких продольных проходов или еще большее количество радиальных проходов с последующими продольными чистовыми проходами. Первый позволяет снимать больше металла, но приводит к «прерывистому резанию», которое оказывает тяжелое воздействие на инструмент, инструменты и ваши нервы.Я предпочитаю делать радиальные проходы, удаляя от десяти до пятнадцати тысяч за проход, останавливаясь, когда инструмент только начинает делать полностью круговой рез. Да, это тоже прерывистый разрез, но как-то он кажется более добрым для инструмента и нервов. Прекратите делать проходы, когда вы находитесь в пределах десяти тысяч от полотна, затем начинайте делать тонкие продольные проходы до тех пор, пока не будет достигнут теоретический диаметр шатуна шатуна. Последний проход можно использовать, чтобы «повернуться лицом» к сети.

Посадка шатуна на шатун должна быть свободной, а зазор должен быть достаточным для масляной пленки.Штифт полируется с использованием традиционной рукоятки 600 влажной и сухой, подкрепленной стальной линейкой и большим количеством масла. Полируйте до тех пор, пока (очищенный) штифт не войдет в шатуны плавно и без каких-либо затяжек. Кстати, инструменту, который используется для чистовой обработки штифта, нужен небольшой радиус вершины (или фаска), чтобы не было резкого перехода к полотну, вызывающего напряжение. Естественно, на шатуне необходимо снять фаску, чтобы приспособиться к этому радиусу.

Теперь разберемся, как надежно удерживать кривошип в зажимном приспособлении.

Метод установочного винта

Я всегда называл его "установочный винт", но на самом деле для этого можно использовать винты с головкой под ключ или шестигранник ( В сторону: читатели из США, скорее всего, будут знать "установочные" винты как "установочные" винты. Это винты без головок, которые могут полностью войти в резьбовое отверстие - отсюда и соединение с «личинкой», которое, кажется, пришло из Англии и прочно укоренилось в Австралии и Новой Зеландии. Просверливаются два отверстия, радиально пересекающие отверстие для вала в кондукторе.Затем на них нарезают два винта, которые при затяжке будут удерживать вал на месте в зажимном приспособлении. Чтобы кончики винтов не оставляли следов на валу, две медные пробки повернуты до диаметра чуть меньше меньшего диаметра резьбы. Вал вставлен, а колодки опущены в отверстия. Когда винты затягиваются над подушками, винт слегка расширяется, и резьба вгрызается в них, удерживая их на месте, когда вал позже будет удален. В джиг-приманке, показанном здесь, винты были вынуты, так что слизни были видны (Личинки? Слизни? Для меня это похоже на банку с червями).

Мне этот метод никогда особо не нравился. Просверливание и нарезание резьбы отверстий, изготовление медных пробок и т. Д. Требует значительных усилий. И давление, которое они оказывают на вал, в лучшем случае является минимальным, если удерживать его от смещения под прерывистым резом. Этот метод действительно требует страховки в виде штифта, который входит в отверстие (или прорезь) в кривошипе. Я видел коммерческие шатуны с небольшой прорезью на ободе перемычки, которая, должно быть, зацепила стопорный штифт. В других просверлено отверстие в шатунной шейке.Это не только помогает статическому равновесию, но и является еще одним хорошим местом для стопорного штифта.

Положительным моментом является то, что вал может быть вставлен без снятия или осадки зажимного приспособления в патроне, он действительно пригоден для производственного использования и позволяет просверливать отверстие по центру зажимного приспособления и смещать в 4JIC, используя воблер в самой лунке. Но я ленив; Если мне удастся избежать этой булавки и отверстия, которое должно совпадать с ней, я сделаю это и сделаю это!

Сплит-приспособление

Вы можете позволить патрону обеспечивать зажимное усилие, просто пропилив часть зажимного приспособления, а затем сделав так, чтобы рез попал посередине между парой губок при затягивании.Все маленькие приспособления, которые здесь можно увидеть, делают это. Усилие зажима теперь распределяется по большей площади по сравнению с двумя маленькими медными подушечками, описанными ранее. Я обнаружил, что для небольших валов этого достаточно, чтобы предотвратить нежелательное смещение, если вы будете осторожны и сделаете относительно мелкие надрезы. Также обратите внимание, что приспособления имеют штамп (в большинстве случаев) с тем, для чего они предназначены. Я, возможно, никогда не сделаю еще одну, но если сделаю, то по крайней мере научусь использовать шляпную джигу!

Ссылаясь на фотографию выше, вы увидите некоторые различия в положении пропила.После некоторых экспериментов я пришел к выводу, что показанная ориентация - это нижний правый угол (для ML Midge оптимальна для лучшего зажима - факт, который был бы сразу очевиден для Слепого Фредди и его собаки, но тем не менее мне потребовалось время. ..

Самая простая джиг-приманка

И, наконец, мы подошли к моему предпочтительному приспособлению: как только отверстие просверлено, все готово - насколько это просто! Длина зажимного приспособления такова, что с помощью опорной гайки (и, естественно, шайбы) можно очень плотно втянуть вал в зажимное приспособление.Для валов меньшего размера винт с головкой под ключ в резьбовом отверстии для шпильки выполняет ту же работу. Я обнаружил, что это обеспечивает достаточную силу зажима для предотвращения вращения вала.

Если вы нервничаете, просверленное отверстие под штифт, препятствующее вращению, описанное ранее (и показанное ниже в адаптации этого приспособления Бертом), можно использовать для полного спокойствия. Еще одна уловка - центрировать сверление в месте расположения шатунной шейки после установки зажимного приспособления и поднять половину центра задней бабки в качестве защиты от проворачивания.У меня смещались валы в "раздельных" зажимных приспособлениях, но всегда из-за того, что я делал слишком глубокий надрез или позволял инструменту вонзиться в полотно при продольном резе при самодействии. Я полностью виноват. Обычно этого не происходит. Но даже в этом случае вал можно повернуть назад, так что частично сформированный штифт окажется где-то рядом с тем местом, где он был раньше. Пока вы находитесь близко, любой эксцентриситет будет устранен во время чистовых проходов, которые будут снимать не более десяти тысяч диаметров, а перемещение заготовки с такой небольшой силой резания - это неслыханно.Таким образом, любой из вышеперечисленных вариантов, со стопорным штифтом или без него, может быть использован довольно успешно. Развивайте собственную технику изготовления джигов, чтобы вам было удобно и уверенно. Но тарелка Китса, висящая на стене, - всегда хороший вариант для необычной работы.

Никакой джиг-приманки!

Этот метод появился в серии Aeromodeller Дэйва Сагдена 1955 года, посвященной созданию высокопроизводительного дизельного двигателя объемом 2,5 куб.Так что я собираюсь называть это методом Сагдена, хотя оказалось, что это не редкость для инженеров-моделистов, поскольку у них есть трехкулачковые самоцентрирующиеся патроны. Откровение Дэйва состоит в том, что губки патрона можно собрать так, чтобы они не центрировали работу самостоятельно!

Поместите пальцы на каждую губку патрона, нажимая их внутрь, открывая патрон ключом. Первой челюстью, которая выскочит из свитка, будет челюсть №3.Как только вы почувствуете, что он пересекает край начала прокрутки, остановитесь и снимите челюсть. Хитрость заключается в том, чтобы закрыть патрон на несколько оборотов перед заменой кулачка №3. Патрон теперь будет "центрировать" пруток, смещенный к кулачку №3. Сколько будет зависеть от наклона вашего свитка и того, где челюсть вернулась по сравнению с двумя другими.

Сам Sugden Special имеет ход 0,600 ". На моем патроне я обнаружил, что два оборота смещения дают ход 0.593 ". Неплохо, но небольшая математика показывает, что это уменьшит рабочий объем двигателя с 2,49 куб. См до 2,46 куб. После того, как все подтянулось, DTI теперь показал, что полоса отклоняется от центра на 0,601 дюйма. Я бы сказал, что достаточно близко для джаза.

Как заметил Дэйв Сагден и как видно из фотографий, патрон моего Myford не может, как выразился Дэйв, «проглотить» стержень, поэтому при формировании штифта требуется поддержка задней бабки.Это может быть небольшой центр, и, если хотите, штифт можно сделать слишком длинным, а часть или весь центр осторожно повернуть в сторону, когда штифт будет готов. Если вы работаете с маленьким валом в достаточно большом патроне, опора не понадобится.

То, что мы действительно видим здесь, - это вариант использования 4-кулачкового независимого патрона для захвата ложи. Обратной стороной является то, что штифт должен быть сформирован перед цапфой, и для этого будет немного сложнее закрепить заготовку, так что в конечном итоге нам придется сделать небольшую приспособление.

Повернув штифт, но перед тем, как вернуть патрон в нормальный режим, зажать в патроне пруток того же диаметра (или большего) с использованием тех же регулировочных шайб. Теперь просверлите отверстие в заглушке примерно на 0,010 дюйма больше шатунной шейки. Отверстие будет смещено от центра на тот же ход, что и на зародышевом валу. Дополнительный диаметр предназначен для защитной прокладки, поэтому отрегулируйте размер в соответствии с требованиями ваш шайб.

После того, как 3-кулачковый патрон снова будет полностью самоцентрирующимся, отцентрируйте оба конца заготовки коленчатого вала.Затем вставьте заглушку со смещенным отверстием и поверните ее лицевой стороной вниз так, чтобы в середине штифта был «центр» под углом 60 градусов. Не трогайте эту деталь в патроне до полной сборки шейки вала. Если вам все же нужно его потревожить, снова проведите по центру под углом 60 градусов после повторного зажима, чтобы убедиться, что центр находится точно на оси токарного станка.

Оберните кусок 0,004-дюймовой банки для напитка вокруг штифта, чтобы защитить его, затем установите заглушку вала между центрами. Она будет приводиться в движение самим шатунным штифтом, который должным образом защищен, если вы не сделаете серьезную черновую обработку. порезы.Как и в случае любой работы, выполняемой между центрами, этот подход имеет то преимущество, что вал может быть снят с токарного станка для проверки в любое время и заменен со 100% точностью.

Этот метод, как некоторые из вас уже заметили, аналогичен использованию 4-кулачкового независимого патрона для токарной обработки со смещением. Его преимущество заключается в легкой повторяемости (при изготовлении заглушки), плюс не у всех в наши дни есть 4-х кулачковые патроны. Наконец, хоть это и кажется немного странным, но работает, так что добавьте его в свой набор хитростей.

Вариант Берта

Берт Стриглер добавил в метод, который я использовал, нововведение, которое имеет большой смысл и может побудить меня к изменениям. На фотографии показаны приспособления и приспособления, которые Берт сделал при сборке своего Pepperell. Приспособления для поворота шатуна представляют собой цилиндр со штифтом и толстой «шайбой», которые можно увидеть в нижнем левом углу кадра. Во-первых, вот Берт о том, как это работает:

[Крепления шатунов] типичны для тех, которые я делаю из обрезков лома.Основной корпус кривошипно-шатунного инструмента имеет разгрузку спереди, чтобы принять зону осевого давления вала, позволяя основной перемычке прилегать к инструменту заподлицо. Эта деталь немного длиннее опорной поверхности вала и расширена до размера вала. Есть отверстие 1/8 дюйма для длины приспособления и кусок музыкального провода 1/8 дюйма, который равен длине основного корпуса приспособления плюс еще около 1/16 дюйма. Это работает следующим образом: музыкальный провод заостренный на одном конце, и вал вставляется в рассверленное отверстие и устанавливается на плоской поверхности, затем проволочный штифт хорошо удаляется молотком, чтобы нанести удар по внутренней поверхности того, что станет шейкой кривошипа.Вал удаляется, и на передней поверхности перемычки просверливается отверстие 1/8 дюйма глубиной примерно 1/16 дюйма. Теперь вал снова вставлен в приспособление, и штифт проталкивается в неглубокое отверстие, задняя часть, которая выглядит как толстая опорная шайба, надевается на резьбовую часть вала, а опорная гайка плотно затягивается на всем беспорядке, захватывая штифт на месте. Вал просто не может вращаться. Крепление лопаты вставляется в 4-кулачок с правильным смещением для хода, после чего штифт можно повернуть.Затем приспособление можно вставить в цангу и цанговый патрон для фрезерования противовеса и боковых рельефов.

Обратите внимание, что Берт просверливает свое приспособление в осевом направлении для вала, в отличие от тех, которые я показал выше, которые просверлены со смещением для требуемого хода. Метод Берта, как он говорит, означает, что у него есть приспособление, которое подойдет для любого вала расширенного размера и любого хода - при условии, что он сможет просверлить еще одно отверстие 1/8 дюйма со смещением хода кривошипа с точностью относительно отверстия. посередине (не невозможно или все так сложно).Затем приспособление необходимо установить в четырехкулачковом независимом патроне так, чтобы ось шатунной шейки двигалась точно. Это может быть достигнуто синхронизацией на внешней стороне кривошипа и неформованной заготовки пальца - при условии, что они были отрегулированы на той же настройке, которая использовалась для поворота и чистовой обработки основной шейки. Вариант, предложенный Дэвидом Оуэном, состоит в том, чтобы удерживать вал с помощью установочных винтов (нажимая на медные прокладки для защиты вала). Это позволяет настроить отверстие под штифт 1/8 дюйма в 4JIC до того, как будет вставлен вал - невыполнимая задача, если вал удерживается в приспособлении его опорной гайкой.

Мой подход к сверлению отверстия со смещением упрощает настройку, так как его просто нужно вставить в трехкулачковый самоцентрирующийся патрон. Это значительно упрощает повторную работу; для меня это преимущество, так как я часто делаю более одного двигателя. Штифт для защиты от аварий - тоже хорошая идея, хотя я обнаружил, что опорная гайка / винт очень прочно удерживает вал в приспособлении. И если он действительно смещается, это обычно происходит во время выполнения больших пропилов перед заключительными проходами света, поэтому вал можно переставить достаточно близко, чтобы все снова стало хорошо при окончательных чистовых пропилах.Обратной стороной моих приспособлений является то, что они предназначены для определенного размера шейки и хода кривошипа, хотя мне удалось проделать более одного смещенного отверстия в одном и том же приспособлении - подходяще проштамповав каждое с идентификатором двигателя для дальнейшего использования. Если я забываю (а у меня есть!), Я получаю кондукторное приспособление со смещенным сверлением в кондукторном ящике и не понимаю, для чего он нужен.

Балансировка

Еще одна небольшая задача, которую не часто ждут с радостью, - это врезка противовесов в шейку коленчатого вала (профилирование концов шатунов, вырезы в стенках вала... есть ли какая-нибудь задача, которую мы, , с нетерпением ждем, ?) Я объясню причину этого нежелания. Для изготовления некоторых деталей требуется много усилий, а усилия равны времени. По мере того, как процесс приближается к завершению, затраты времени велики, и возможность удвоить время, затрачиваемое на наполнение того, что есть в руке, достигает максимума, особенно если какая-то заключительная операция требует менее чем идеальной настройки. Вырезание вырезов в стенке кривошипа является одним из таких случаев, поскольку это связано с прерывистым резом, связанным с проблемой удержания обрабатываемой детали.

Целью снятия рельефа на перемычке коленчатого вала является достижение статического баланса. На одноцилиндровых двигателях, подобных нашему, невозможно достичь идеального динамического баланса. Лучшее, что мы можем ожидать, - это разумный компромисс, пытаясь уравновесить половину возвратно-поступательной массы двигателя, а именно поршень, штифт и малый конец шатуна [LCM]. Обычно это достигается удалением металла с перемычки, так что шатунная шейка будет располагаться горизонтально, когда вес, равный половине возвратно-поступательной массы, действует через ось шатунной шейки.На фото здесь (из 5cc Sparey Project показан вал с острыми лезвиями, на шатунную шейку надет пончик правильного веса. К сожалению, даже с массивными вырезами вал не находится в пределах досягаемости. На этом этапе можно попробовать придать поршню легкости, но тогда вы рискуете получить легко деформируемый поршень и, как следствие, потерю компрессии. самое неприятное явление!

Очевидно, что металл должен быть удален с половины шейки кривошипа, на которой находится шатун.Есть несколько способов сделать это; на рисунке показаны пять наиболее распространенных подходов. Я опишу их, прежде чем рассматривать удержание работ. Используемые имена никоим образом не являются «официальными». Я придумал их для описания (надеюсь). Обратите внимание, есть и другие способы. Это просто самые распространенные.

[A] Вырезы в виде полумесяца

Фрезы большого диаметра используются для вырезания выступов из перемычки по обе стороны от шатунной шейки. Центр дуги расположен так, чтобы минимизировать количество металла рядом с штифтом, что позволяет сохранить некоторую прочность полотна.Нижняя часть будет на или немного ниже диаметра полотна. Вариант этой схемы - просверлить отверстия в перемычке по обе стороны от штифта. Я даже видел старые конструкции, в которых предлагалось заполнить эти отверстия алюминием. Идея состоит в том, чтобы добиться уменьшения массы без уменьшения объема. Другой вариант - просверлить отверстия на противоположной стороне и заглушить их свинцом, вольфрамом, обедненным ураном или другим легкодоступным тяжелым металлом.

[B] Отрезки плоских сегментов

Это похоже на [A], но не требует фрезы большого диаметра и предлагает некоторые другие возможности для удержания заготовки.Ключевым моментом этого подхода и подхода [A] является то, что вырез может выходить за пределы линии диаметра (показанной в 3D-рендеринге с небольшим преувеличением) для улучшения баланса. Причина в том, что до определенного момента количество металла, удаляемого резкой на «тяжелой» стороне, меньше, чем количество, удаляемое на «легкой» стороне, поэтому отношение тяжелого к легкому продолжает увеличиваться до критического значения. точка.

[C] Вырезки под тупой угол

Это вариант [B], который сохраняет всю массу на «тяжелой» стороне полотна, поэтому вместо дуги у нас есть тупой угол.Обратной стороной является более сложная обработка, и вы должны быть осторожны, чтобы пересечение не было настолько резким, чтобы вызвать растрескивание. Этот стиль использовался во многих старых спаркерах, а также в некоторых более поздних проектах. Одна крайность, которую я видел на старой конструкции, уменьшила тупой угол до прямого!

[D] Периферийные вырезы в виде полумесяца

Еще одна разновидность [A], за исключением того, что вырезанные полумесяцы сделаны только по краям полотна. Затем тонкое кольцо обычно усаживают по диаметру полотна для герметизации края.Цель состоит в том, чтобы добиться эффекта полной перемычки на объеме картера при достижении некоторой степени баланса. Этот подход использовался в коммерческих двигателях и двигателях с высокими рабочими характеристиками. Это требует более толстого полотна, чем обычно.

[E] Утончение паутины

Обычная «полноразмерная» практика заключается в том, чтобы прикрутить (или иным образом закрепить) груз на стенку напротив шатунной шейки. Разработчики моделей часто достигают того же эффекта, обрабатывая перемычку соосно шатунной шейке. Результат - больше массы там, где это нужно.Некоторые конструкции дополняются вырезами типа [A] или [B]. Нижняя сторона представляет собой усложнение профиля шатуна, чтобы избежать его забивания противовесом.

Теперь перейдем к основанию для вырезания этих отверстий. Обычно это последняя операция, выполняемая на валу, поэтому вероятность того, что авария может испортить часы работы, максимальна. Вот как Берт Стрейглер делал вырезы типа [B]. Речь идет о валу коричневого цвета с вырезом в соответствии с этой новаторской конструкцией двигателя.Берт говорит:

Вот способ, который я придумал. У меня не так много средств измерения, поэтому я часто прибегаю к графическим методам настройки. На одной картинке показан маленький рисунок, но с тех пор я даже не стал его использовать, а просто рисовал, а затем измерял, какая булавка нужна, чтобы получить то, что я хочу. Показаны три части, используемые в установке, и они состоят из чертежа для определения размера штифта, мягкого алюминиевого экрана с довольно большим вырезом, позволяющего зажать шатун без вмятин неизбежного радиуса в месте соединения штифта с валом. , и необходимый распорный штифт.

На втором рисунке показана установка. Все, что я делаю, это нажимаю на вал, чтобы убедиться, что он находится в хорошем контакте с верхней частью губки тисков, затем слегка покатываю его, пока он не будет в хорошем контакте с шатунной шейкой, а затем просто зажимаю его тисками и машиной. . Что касается другой стороны, просто немного ослабьте губку тисков, поверните вал в другую сторону и снова зажмите. Это дает идеально симметричный разрез с обеих сторон. Все зажимы производятся в сети.

Кен Крофт использовал аналогичный метод для коленчатого вала MS 1.24 (мы не всегда используем один и тот же метод):

Не знаю, как вы, ребята, это делаете, но когда мне нужно отрезать кусочки кривошипного диска для балансировки, у меня пока есть только неудачный метод настройки. Для этого нужно было нарисовать кривошипный диск в TurboCAD и распечатать его. Затем я вырезал рисунок, приклеил его к диску и на глаз установил под мельницу. Результаты далеки от идеальных, и я никогда не бываю доволен.

Так как это работа, которую я теперь должен выполнить на MS 1.2 копии, которую я делаю, я подумал и понял, насколько проста эта работа на самом деле.

Я нарисовал кривошипный диск в TurboCAD, затем использовал модель для некоторых измерений. Я просто устанавливаю вертикальный штифт на расстояние диска под мельницей, используя зонд с плоским концом и регистр нисходящей подачи [у меня есть дешевое УЦИ на мельнице].

Затем я фрезеровал концевую часть диска на нужное количество. Затем я повернул диск и снова установил штифт на размер диска, такой же, как и раньше, и удалил такое же количество с диска.В результате получается идеально симметричный диск с точно требуемыми размерами. Почему я этого еще не сделал?

Теперь мне нужно разработать простой метод для вырезания зубчатых вырезов. Это будет не так просто.

Берт и Кен использовали два разных метода измерения для обеспечения симметрии, но их основной подход остался тем же. Мы все согласны с тем, что захват полотна в тисках - это не без риска, особенно если рукоятка небольшая. Опытные инженеры-моделисты не говорят, что резец должен быть острым, скорость должна быть высокой, а резка должна выполняться таким образом, чтобы зубья соответствовали рабочему смещению в одну сторону, чтобы производить «обычное» фрезерование (а не фрезерование «с подъемом»).Даже в этом случае с лучшими из нас могут случиться несчастные случаи.

Зажим на валу дает возможность для более надежной установки, но требует осторожности, чтобы не повредить то, что, вероятно, является хорошо обработанной поверхностью. Поскольку оси фрезы и вала будут расположены на одной линии при использовании этой установки, фреза будет пытаться повернуть вал, открывая для нас такой же большой риск, как и раньше, если только не может быть использован положительный антиротационный помощник. Вот как Дэвид Оуэн вырезал сегменты для серии GB5, которые он и Гордон Барфорд выпустили.

Я обычно рисую единичные экземпляры на самом кривошипно-шатунном диске, как и вы. Затем я зажимаю их цанговым патроном 5c в тисках станка. Выровняйте их по линии и зафиксируйте высоту штифта над столом с помощью штангенциркуля. Фактическое измерение бессмысленно. Я подрезаю до линии по мере необходимости и устанавливаю вертикальный упор. Затем я поворачиваю рукоятку до тех пор, пока штифт не окажется в таком же положении на другой стороне, и обрезаю до упора. Я использовал метод удержания Берта, но мне он не нравится по тем же причинам, что и вам.

На большинстве кривошипов, где разрез представляет собой прямую линию, расходящуюся от центра, удаление металла ниже центральной линии приведет к большим потерям над центром, что нам и нужно. У меня есть где-то математика для этого, показывающая пределы.

Для кривошипов с гребешком или параллельным срезом по бокам диаметр является пределом. На такой шатун я снова устанавливаю цангу 5c, но с вертикальным валом.

На производственных валах я всегда просверливал отверстие 1/8 дюйма позади шатунной шейки в качестве регистра.Вы увидите три отверстия под шпонку 1/8 дюйма на прилагаемом изображении 5c, на котором показан вал GB 5cc. В центральном отверстии расположен вал для черновой обработки шатунной шейки из исходного диска полной глубины.

Итак, я получаю квадратный шатун примерно на 1 мм больше, чем готовый диаметр, и примерно 0,25 мм, чтобы оторваться от торца кривошипного диска. К этому этапу доработаны все валы. Затем дюбель перемещается в боковое отверстие и обрабатывается по одной боковой поверхности от каждого вала.

Дюбель перекладывается на другой штифт и вторая боковая поверхность срезается.Неряшливый кусок прокладки удерживает большую часть стружки от вертикальной цанги. Затем валы зажимаются в большом приспособлении со смещением 5c в Hardinge, шатун поворачивается на плюс 0,2 мм, а поверхность очищается до нуля. Затем валы закаляются и окончательно шлифуются.

Цанги 3C, используемые Дэвидом, являются коленями пчел для этой работы. Цанга вставляется в доводчик, поэтому она не может вращаться. Затем вал прикрепляется к цанговому патрону с помощью штифта 1/8 дюйма (возможно, закаленного), поэтому вал не будет вращаться, и, следовательно, не требуется зажимание зубьев.Для одноразовых валов сверление цанги для штифта, вероятно, невозможно, но цанга правильного размера оказывает огромное зажимное усилие на заготовку, так что это по-прежнему лучший подход. Кстати, посмотрите на штифт в центре приспособления для поворота кривошипа со смещением, показанного на второй фотографии. Это также предотвратит нежелательное вращение вала во время поворота шатунной шейки. Стоит, особенно если вы делаете 150 штук вручную!

Обычно я делаю приспособление со смещением, чтобы удерживать вал при повороте шатунной шейки.Это приспособление может удваиваться, чтобы удерживать вал во время обработки полотна (хотя цанги 3C в прочном держателе были бы намного лучше, если бы они у меня были). На фотографии здесь показано приспособление, сделанное для дизельного двигателя AHC, которое было повторно использовано для дизельного двигателя Sparey 5cc. В этом случае вал фиксируется затягиванием гайки опоры, но такой штифт, как Дэвид, используемый с этим приспособлением 3C, будет хорошей страховкой. Удерживающее приспособление захватывается 3-х кулачковым патроном, привинченным к поворотному столу, установленному горизонтально под мельницей.Его также можно удерживать в тисках мельницы с помощью V-образного блока.

Кривошип помечается для вырезания с помощью шаблона, как у Берта. В случае AHC и Sparey, концевая фреза 3/4 дюйма была самой большой из доступных, поэтому она устанавливает радиус серпа. Фреза расположена так, чтобы касаться как можно большей части отмеченной линии в неподвижном состоянии, а оси фрезы обнулены. Затем я «откусываю» полотно снаружи, используя нижнюю подачу, перемещая одну ось фрезы между резами и продвигаясь не более чем на 0.030 дюймов за один раз, с плотно сжатыми зубьями. При достижении «нулевой» точки пиноль фиксируется, затем стороны разреза очищаются путем наматывания по одной оси от нуля, затем обратно до нуля и наматывания другая ручка. Острый резак сделает это плавно. Тупой резец будет вздрагивать и натыкаться, пытаясь схватить работу. Даже острый резак поднимет легкий заусенец на краю реза. камень в ручном инструменте Dremel - возьмем отличный футляр, чтобы не вызвать разбег, который ударяет по шатунной шейке (требуется большее сжатие зубьев).

Изучение * партии * двигателей и чертежей в "спортивном" классе показывает, что меньше 2 куб. Мой собственный опыт подтверждает это. Количество вибрации, испытываемой небольшими двигателями, невелико, и теория предполагает, что меньший объем картера, являющийся результатом полной перемычки, сделает двигатель лучшим топливным насосом - хотя, учитывая способность небольших двигателей заливаться водой, это не всегда серьезная проблема.

Артикул:

[LCM]
Mason, LC: Эксперименты с Small I.C. Engines , Model Engineer, том 137, № 3430, 7 июня 1971 г., Model and Allied Press, England, p. 1152.

Авторские права (c) Рональд Чернич, 2005. Все права защищены во всем мире.

Что такое прогиб коленчатого вала?

Прогиб коленчатого вала происходит с течением времени при многократном и непрерывном использовании коленчатого вала.

Это процесс, который происходит в фоновом режиме во время работы двигателя, и, хотя его нельзя увидеть без прибора обнаружения, он вызывает значительные повреждения механизма.

  • Без корректировки смещений коленчатого вала с течением времени машина будет изнашиваться неравномерно, вызывая чрезмерную нагрузку на поддерживающие компоненты.
  • Это сократит срок службы двигателя и приведет к его преждевременному износу. Однако эту естественную проблему можно легко исправить с помощью небольших корректировок.

Знание того, когда и как регулировать коленчатый вал, продлит его срок службы, сэкономив время и деньги.
DI-5 и DI-5C от Prisma Tibro просты в использовании и могут быть запрограммированы и перепрограммированы для проверки положения каждого механизма в любое время.

Использование DI-5 или DI-5C для регулярной проверки отклонения коленчатого вала требует всего несколько минут вашего времени и может продлить срок службы двигателя на годы.

Раньше для определения перекоса коленчатого вала использовался индикатор с круговой шкалой.

Это потребовало гораздо более длительного процесса, с подробными показаниями, которые инженер снимал бы сам.

Требовалось считывать данные о коленчатом валу в каждом из пяти положений (по бокам, вверху и по два с каждой стороны от дна), а затем вручную интерпретировать эти числа, чтобы увидеть, как следует регулировать коленчатый вал.

  • Для достижения точных измерений требовалось глубокое понимание процесса и кропотливые измерения, и даже если процесс был завершен правильно, не было гарантии, что датчик не будет слегка скользить, нарушая показания.

Кроме того, датчик требовал, чтобы инженер имел доступ к механизму со всех сторон, покрывая его грязью и жиром.

Благодаря автоматизации и компьютеризации измерительного устройства процесс занимает лишь часть времени, а измерения становятся намного более точными.

Устройства DI-5 и DI-5C надежно входят в коленчатый вал и остаются там, не смещаясь и не соскальзывая.

Как и индикатор часового типа, DI-5 / 5C обнаруживает перекос, измеряя коленчатый вал в каждой точке.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *