Σε όλους τους κινητήρες εσωτερικής καύσης ο στροφαλοφόρος άξονας και οι μπιέλες περιστρέφονται σε ειδικά ρουλεμάν - χιτώνια.Διαβάστε για το τι είναι μια επένδυση στροφαλοφόρου άξονα, ποιες λειτουργίες εκτελεί, ποιοι τύποι επενδύσεων είναι και πώς είναι διατεταγμένοι, καθώς και για τη σωστή επιλογή νέων επενδύσεων για επισκευή - διαβάστε το άρθρο.
Τι είναι οι επενδύσεις στροφαλοφόρου άξονα;
Η επένδυση του στροφαλοφόρου άξονα είναι μέρος του μηχανισμού στροφάλου μιας μηχανής εσωτερικής καύσης, ένα απλό ρουλεμάν που μειώνει τις απώλειες τριβής και το μπλοκάρισμα των εξαρτημάτων στα σημεία επαφής του στροφαλοφόρου με το κρεβάτι του μπλοκ κινητήρα καιστροφαλοφόρος άξωνμε μπιέλες εμβόλου.Η χρήση απλών ρουλεμάν οφείλεται σε δύσκολες συνθήκες και υψηλά φορτία, κάτω από τα οποία τα ρουλεμάν κύλισης (σφαιρικά ή κυλινδρικά) θα λειτουργούσαν αναποτελεσματικά και θα είχαν μικρό πόρο.Σήμερα, οι περισσότερες μονάδες ισχύος χρησιμοποιούν χιτώνια και μόνο σε ορισμένους μονοκύλινδρους και δικύλινδρους κινητήρες χαμηλής ισχύος, τα ρουλεμάν κύλισης χρησιμοποιούνται ως στηρίγματα στροφαλοφόρου άξονα.
Οι επενδύσεις στροφαλοφόρου έχουν πολλές βασικές λειτουργίες:
• Μείωση των δυνάμεων τριβής στο σημείο επαφής του στροφαλοφόρου άξονα, των στηριγμάτων του μπλοκ κυλίνδρων και των ράβδων σύνδεσης.
• Μεταφορά δυνάμεων και ροπών που προκύπτουν κατά τη λειτουργία του κινητήρα - από τις μπιέλες στον στροφαλοφόρο άξονα, από τον στροφαλοφόρο άξονα στο μπλοκ κινητήρα κ.λπ.
• Σωστή κατανομή του λαδιού (σχηματισμός φιλμ λαδιού) στις επιφάνειες των τριβόμενων μερών.
• Σωστή ευθυγράμμιση και τοποθέτηση των εξαρτημάτων μεταξύ τους.
Οι επενδύσεις του στροφαλοφόρου άξονα παίζουν σημαντικό ρόλο στη λειτουργία της μονάδας ισχύος, αλλά ταυτόχρονα είναι αρκετά απλές από άποψη σχεδιασμού.
Τύποι και χαρακτηριστικά επενδύσεων στροφαλοφόρου άξονα
Τα ρουλεμάν στροφαλοφόρου χωρίζονται σε τύπους ανάλογα με τον τόπο εγκατάστασης, τον σκοπό και τις διαστάσεις επισκευής.
Στον τόπο εγκατάστασης, υπάρχουν δύο τύποι επενδύσεων:
•Εγχώριος;
• Ράβδοι σύνδεσης.
Τα κύρια απλά ρουλεμάν είναι εγκατεστημένα στην κλίνη του στροφαλοφόρου στο μπλοκ κινητήρα και καλύπτουν τους κύριους κρίκους του στροφαλοφόρου άξονα, διασφαλίζοντας την ελεύθερη περιστροφή του.Τα απλά ρουλεμάν μπιέλας είναι εγκατεστημένα στην κάτω κεφαλή της μπιέλας και καλύπτουν το ημερολόγιο της μπιέλας του στροφαλοφόρου άξονα.
Επίσης, τα ένθετα χωρίζονται σε δύο ομάδες ανάλογα με το σκοπό τους:
• Συμβατικό - παρέχουν μόνο μείωση των δυνάμεων τριβής στα σημεία επαφής των εξαρτημάτων.
• Κύριο κλείδωμα - παρέχει επιπλέον στερέωση του στροφαλοφόρου άξονα στο κρεβάτι, αποτρέποντας την αξονική μετατόπισή του.
Τα συμβατικά ρουλεμάν είναι επίπεδοι, μισοί δακτύλιοι με λεπτά τοιχώματα.Τα ρουλεμάν ασφάλισης μπορούν να κατασκευαστούν με τη μορφή ωστικών ημι-δαχτυλιδιών (οι οποίοι χρησιμοποιούνται σε σετ με επίπεδη επένδυση) και επενδύσεις με γιακά.Οι μισοί δακτύλιοι εγκαθίστανται στο άκρο του κινητήρα, οι επενδύσεις κολάρου τοποθετούνται σε ένα ή δύο στηρίγματα του κρεβατιού του στροφαλοφόρου άξονα.
Οι επενδύσεις του στροφαλοφόρου φθείρονται κατά τη λειτουργία και πρέπει να αντικατασταθούν, ενώ οι στροφαλοφόροι άξονας υπόκεινται επίσης σε φθορά, γεγονός που οδηγεί σε αύξηση του κενού μεταξύ των εξαρτημάτων τριβής.Εάν εγκαταστήσετε νέες επενδύσεις του ίδιου πάχους με τις παλιές, το κενό θα παραμείνει πολύ μεγάλο, το οποίο είναι γεμάτο με χτυπήματα και ακόμη πιο έντονη φθορά.Για να αποφευχθεί αυτό, χρησιμοποιούνται επενδύσεις των λεγόμενων διαστάσεων επισκευής - ελαφρώς αυξημένο πάχος που αντισταθμίζει τη φθορά των γεμιστήρα του στροφαλοφόρου.Οι νέες επενδύσεις έχουν μέγεθος 0,00, οι επενδύσεις επισκευής παράγονται με αύξηση του πάχους κατά 0,25, 0,5, 0,75, 1,0, 1,25, 1,5 mm, τέτοια ένθετα χαρακτηρίζονται αντίστοιχα +0,25, +0,5 κ.λπ.
Ο σχεδιασμός των επενδύσεων του στροφαλοφόρου άξονα
Το απλό ρουλεμάν στροφαλοφόρου είναι σύνθετο, περιέχει δύο μεταλλικούς επίπεδους μισούς δακτυλίους που καλύπτουν πλήρως το γεμιστήρα του στροφαλοφόρου (πάνω και κάτω).Υπάρχουν πολλά στοιχεία σε αυτό το μέρος:
• Τρύπες (μία ή δύο) για τη διοχέτευση λαδιού στα κανάλια λαδιού στον στροφαλοφόρο άξονα και τη μπιέλα.
• Κλειδαριές σε μορφή ακίδων ή αυλακώσεων για πείρους για τη στερέωση του ρουλεμάν στο στήριγμα της κλίνης του στροφαλοφόρου άξονα ή στην κάτω κεφαλή της μπιέλας.
• Διαμήκης αυλάκωση για την παροχή λαδιού στην οπή (εκτελείται μόνο στην επένδυση που βρίσκεται στο πλάι του καναλιού - αυτή είναι η κάτω κύρια επένδυση και η επάνω επένδυση της μπιέλας).
• Σε χιτώνια ώθησης γιακά - πλευρικά τοιχώματα (κολάρα) για στερέωση του ρουλεμάν και περιορισμό της αξονικής κίνησης του στροφαλοφόρου άξονα.
Η επένδυση είναι μια πολυστρωματική κατασκευή, η βάση της οποίας είναι μια χαλύβδινη πλάκα με επίστρωση κατά της τριβής που εφαρμόζεται στην επιφάνεια εργασίας της.Είναι αυτή η επίστρωση που παρέχει μείωση της τριβής και μεγάλη διάρκεια ζωής του ρουλεμάν, είναι κατασκευασμένο από μαλακά υλικά και, με τη σειρά του, μπορεί επίσης να είναι πολυστρωματικό.Λόγω της χαμηλότερης απαλότητάς της, η επίστρωση της επένδυσης απορροφά τα μικροσκοπικά σωματίδια της φθοράς του στροφαλοφόρου άξονα, αποτρέπει το μπλοκάρισμα εξαρτημάτων, το γδάρσιμο κ.λπ.
Σύμφωνα με το σχεδιασμό, οι επενδύσεις στροφαλοφόρου άξονα χωρίζονται σε δύο κύριες ομάδες:
•Διμέταλλος;
• Τριμεταλλικό.
Τα διμεταλλικά ρουλεμάν είναι τοποθετημένα πιο απλά.Βασίζονται σε μια χαλύβδινη λωρίδα πάχους 0,9-4 mm (ανάλογα με τον τύπο και τον σκοπό του εξαρτήματος, τα κύρια ρουλεμάν είναι παχύτερα, οι ράβδοι σύνδεσης είναι πιο λεπτές), πάνω στην οποία ένα στρώμα αντιτριβής με πάχος 0,25- Εφαρμόζεται 0,4 mm.στερεό λιπαντικό) έως και 75%, μπορεί επίσης να περιέχει μικρές ποσότητες νικελίου, καδμίου, ψευδαργύρου και άλλων μετάλλων.
Εκτός από την κύρια αντιτριβική επίστρωση, οι τριμεταλλικές επενδύσεις έχουν στρώμα κάλυψης με πάχος 0,012-0,025 mm (12-25 μm), το οποίο παρέχει προστατευτικές ιδιότητες (καταπολεμά τη διάβρωση και την υπερβολική φθορά του στρώματος βάσης) και βελτιώνει την αντιτριβή ιδιότητες του ρουλεμάν.Αυτή η επίστρωση είναι κατασκευασμένη από κράμα μολύβδου-κασσίτερου-χαλκού με περιεκτικότητα σε μόλυβδο 92-100%, κασσίτερο έως 12% και χαλκό όχι περισσότερο από 3%.
Επίσης, πρόσθετα στρώματα μπορεί να υπάρχουν σε απλά ρουλεμάν:
• Το επάνω προστατευτικό στρώμα του κασσίτερου είναι μια επίστρωση καθαρού κασσίτερου με πάχος μόνο 0,5-1 microns, η οποία παρέχει προστασία από τη διάβρωση, το λίπος και τη μόλυνση κατά τη μεταφορά, την εγκατάσταση και τη λειτουργία της επένδυσης.
• Το κάτω προστατευτικό στρώμα κασσίτερου είναι το ίδιο στρώμα που εφαρμόζεται στο εξωτερικό της επένδυσης (με κατεύθυνση προς τα στηρίγματα του στροφαλοφόρου άξονα ή το εσωτερικό της κεφαλής της μπιέλας).
• Υποστρώμα νικελίου (φράγμα νικελίου, παρέμβυσμα) - ένα λεπτό στρώμα νικελίου μήκους όχι περισσότερο από 1-2 micron μεταξύ της κύριας αντιτριβικής επίστρωσης και της στρώσης επικάλυψης.Αυτό το στρώμα εμποδίζει τη διάχυση των ατόμων κασσίτερου από το στρώμα επικάλυψης στο κύριο, γεγονός που εξασφαλίζει τη σταθερότητα της χημικής σύνθεσης της κύριας αντιτριβικής επίστρωσης.Ελλείψει φραγμού νικελίου στην κύρια επίστρωση, η συγκέντρωση του κασσίτερου μπορεί να αυξηθεί, γεγονός που οδηγεί σε αρνητικές αλλαγές στα χαρακτηριστικά του ρουλεμάν.
Η θεωρούμενη δομή των απλών ρουλεμάν δεν είναι πρότυπο, πολλοί κατασκευαστές προσφέρουν τα δικά τους μοναδικά σχέδια και σχέδια.Για παράδειγμα, το κύριο αντιτριβικό κράμα μπορεί να εφαρμοστεί στη βάση του χάλυβα όχι απευθείας, αλλά μέσω ενός επιπλέον υποστρώματος από αλουμίνιο ή κράμα χαλκού, το στρώμα επικάλυψης μπορεί να έχει μια ποικιλία συνθέσεων, συμπεριλαμβανομένης της χωρίς μόλυβδο κ.λπ.
Θέματα επιλογής και αντικατάστασης επενδύσεων στροφαλοφόρου
Κατά την επιλογή απλών ρουλεμάν, είναι απαραίτητο να ξεκινήσετε από το μοντέλο του κινητήρα, τη φθορά των εξαρτημάτων που ταιριάζουν και την παρουσία επισκευαστικών επενδύσεων.Κατά κανόνα, οι επενδύσεις κατασκευάζονται για μια σειρά μοντέλων ή ακόμα και για ένα μοντέλο κινητήρα, επομένως είναι αδύνατο να αντικατασταθούν με εξαρτήματα από άλλο κινητήρα (με σπάνιες εξαιρέσεις).Επίσης, δεν μπορείτε να χρησιμοποιήσετε επενδύσεις χωρίς να λάβετε υπόψη τη φθορά των γεμιστήρα του στροφαλοφόρου, διαφορετικά η επισκευή θα μετατραπεί σε ακόμη μεγαλύτερα προβλήματα.
Πριν επιλέξετε το μέγεθος επισκευής των ρουλεμάν, είναι απαραίτητο να προσδιορίσετε τη φθορά των γεμιστήρα του στροφαλοφόρου και άλλων σχετικών εξαρτημάτων (κρεβάτια, κεφαλές μπιέλας, αν και είναι λιγότερο επιρρεπή στη φθορά).Συνήθως, η φθορά των λαιμών εμφανίζεται ανομοιόμορφα, μερικοί από αυτούς φθείρονται πιο εντατικά, άλλοι λιγότερο, αλλά ένα σύνολο πανομοιότυπων επενδύσεων αγοράζεται για επισκευή, επομένως όλοι οι λαιμοί πρέπει να αλέθονται στο ίδιο μέγεθος.Η επιλογή της τιμής στην οποία θα αλέθουν οι στροφαλοφόροι άξονας εξαρτάται από τη διαθεσιμότητα ρουλεμάν συγκεκριμένων μεγεθών επισκευής κατάλληλων για τον συγκεκριμένο κινητήρα.Για κινητήρες με χαμηλή απόσταση σε μίλια, επιλέγονται μεγέθη επισκευής +0,25 ή +0,5, για κινητήρες με σημαντικά χιλιόμετρα, μπορεί να απαιτείται λείανση σε μέγεθος επισκευής +1,0, σε παλιούς κινητήρες ακόμη περισσότερο - έως +1,5.Επομένως, για νέους κινητήρες, συνήθως παράγονται χιτώνια τριών ή τεσσάρων μεγεθών επισκευής (μέχρι +0,75 ή +1,0) και για παλιούς, μπορούν να βρεθούν χιτώνια έως +1,5.
Το μέγεθος επισκευής των επενδύσεων του στροφαλοφόρου πρέπει να είναι τέτοιο ώστε κατά τη συναρμολόγηση του κινητήρα μεταξύ του στροφαλοφόρου άξονα και της επιφάνειας εδράνου, να υπάρχει κενό στην περιοχή 0,03-0,07 mm.
Με τη σωστή επιλογή απλών ρουλεμάν για τον στροφαλοφόρο άξονα, ο κινητήρας, ακόμη και με υψηλά χιλιόμετρα, θα λειτουργεί αποτελεσματικά και αποδοτικά σε διάφορες λειτουργίες.
Ώρα ανάρτησης: 22 Αυγούστου 2023