Arborele cotit și arborele cotit
Tija de conectare convertește mișcarea de mișcare alternativă a pistonului într-o mișcare de rotație a arborelui cotit și este racordată articulat la aceste părți. În timpul funcționării, tija de legătură face o mișcare complexă într-un plan perpendicular pe axa arborelui cotit și este supus unor forțe mari de gaz și inerție. Tija de legătură trebuie să aibă o rezistență ridicată, cât mai mică posibil, dar în același timp o rigiditate suficientă care să asigure stabilitatea formei și a dimensiunilor, în special deschiderile de susținere. În funcție de tipul mecanismului de manivelă și de dispunerea cilindrilor, este posibil să se distingă tijele de legătură ale unui tip de motoare de rând cu un mecanism tronic; tije de conectare ale tipurilor de remorci de motoare cu mai multe rânduri (V-, W- și în formă de stea); tije de conectare a motoarelor cu mecanism cap de cruce.
În Fig. 1 și arată designul tijei de legătură a motorului de tip rând, care este de asemenea utilizat în motoarele V cu arbori cotiți montați pe un manivelă. În acest din urmă caz, este necesar să se deplaseze rândul stâng și drept al cilindrilor unul în celălalt în direcția axei arborelui cotit, ceea ce complică proiectarea corpului și a angrenajului.
În Fig. 1 și arată designul tijei de legătură a motorului de tip rând, care este de asemenea utilizat în motoarele V cu arbori cotiți montați pe un manivelă. În acest din urmă caz, este necesar să se deplaseze rândul stâng și drept al cilindrilor unul în celălalt în direcția axei arborelui cotit, ceea ce complică proiectarea corpului și a angrenajului.
Elementele principale ale tijei de legătură sunt: un cap superior (sau piston) / cu un manșon presat, în care se mișcă degetul; O tijă care leagă capul superior de capul inferior (sau manivela). Cu ajutorul capului inferior și a capacului său, tija de conectare este conectată la manșonul arborelui cotit.
Capătul superior al tijei de legătură este de obicei realizat dintr-o formă cilindrică care nu poate fi detașată. În ea apăsați o bucată de bronz; în unele modele sunt utilizate lagărele cu ac. Pentru o distribuire mai rațională a sarcinii între șefii și pistonul capul de tijă superioară are frecvent o formă conică în secțiune transversală într-un plan sub axa găurii degetelor, pentru care sunt prevăzute găuri de ungere, în plus față de capul 8. superior și să facă Ovalul rotund.
Rodul tijei de legătură are sarcini axiale și laterale și are, de obicei, o secțiune transversală a fasciculului l, care funcționează bine pentru îndoire în planul de rotire a tijei de legătură. În multe cazuri, un canal este forat la lungimea totală a tijei pentru a alimenta uleiul la lagărul capului superior (piston) al tijei de legătură și al pistonului din corpul tijei de legătură. În acest caz, este prevăzută o îngroșare a peretelui care leagă rafturile cu fascicul I. Alte forme ale secțiunii transversale a tijei sunt posibile (în special rotunde cu o deschidere).
Fig. 1. Tije de legătură: un tip de rând; b - cu conector oblic al capului inferior; in - motorul în formă de V articulat central; 1 - capul superior; 2 - tija; 3 - capul inferior; Capac cu 4 capi inferior; 5 - Bucșa capului superior; 6 - șurubul tijei de conectare; 7 - o piuliță; Cu 8 găuri pentru lubrifierea degetului
Fig. 2. Rulmentul capului inferior al unei tije
Capătul inferior al tijei de legătură este detașabil; dimensiunile sale trebuie să permită să elimine pistonul cu bielă, în general, printr-un cilindru al motorului, determinat de condițiile de asamblare. După instalarea tijei pistonului în capul motorului fixat pe capacul inferior prin intermediul încuietorile tijă și piulițe. Prin proiectare, capetele inferioare (manivela) ale tijelor de legătură sunt foarte diverse. Cel mai simplu arătat în Fig. 1, dar o construcție plane-simetrică. Dorința de a crește diametrul revistelor manivela ale arborelui cotit în traversarea motoarelor reduce grosimea capului de jos în conector loc. În acest sens, precum și pentru a permite tijei prin cilindru adâncituri tijelor pe scară largă, cu cap conector inferior oblic (fig. 1, b), în care condițiile de rezistență comune pe cot la 42 ... 50 ° față de axa arborelui cotit. Pentru a absorbi forțele de forfecare aplicate uneltelor planul comun de conectare (canelat) cu o potrivire densitate dată.
Fig. 3. Bara de conectare principală a motorului în formă de stea
In majoritatea motoarelor moderne cu ardere internă utilizate lagăre de alunecare (Fig. 2) formate ca o căptușeală din oțel divizat, umplut la suprafața cu care se confruntă jurnalul arborelui cotit, un strat de material antifricțiune (babbitt, aliaj de bronz cu plumb pe bază de aluminiu, cadmiu și altele. ).
La motoarele de automobile și tractoare utilizate inserții cu pereți montate cu o potrivire interferență în alezajul capului inferior al tijei de conectare (în cazul lagărului arborelui cotit - în suporturile alezaj rădăcină). Prin deplasarea axială și de rotație în virtutea inserțiile de fricțiune sunt deținute antenele aparținând șanțurilor.
În motoarele cu mai multe rânduri și în formă de stea, se folosesc tije de remorcare de tip remorcă (figura 3). În acest caz, tija principală de conectare articulat prin papuci și un număr corespunzător de degete sunt atașate (în funcție de numărul de cilindri din seria motorului) extragerilor tije. Bara de conectare a tipului tractat este mai simplă decât cea principală din construcții. Offset ax maneton și axa de articulare a tijei principale de legătură face ca traseu mobil cilindru lateral cinematica piston oarecum diferite de cinematica pistonului cilindrului principal (de obicei, acest lucru necesită un raport de compresie de egalitate pentru toți cilindrii).
Cea mai mare varietate de motoare în formă de V în formă de V. Compactitatea motorului de-a lungul lungimii în timp ce asigură dimensiuni raționale de-a lungul generatorului de lagăre ale arborelui cotit este asigurată de utilizarea unui design cu o bară de legătură a tipului de remorcă. În Fig. 4 prezintă varianta de conectare a capacului inferior cu capul de manivelă al tijei principale de legătură cu bolțuri, care lucrează la tăiere. În capul tijei de legătură a tipului de tracțiune se introduce o bucșă, formând, împreună cu degetul fixat în tija principală de legătură, un lagăr de alunecare. Uneori, pentru a mări capacitatea de rulare a lagărului tijei de legătură, tija de legătură a tipului de tracțiune este conectată rigid la deget, asigurându-i mobilitatea acestuia în ochii capului de manivelă al tijei principale de legătură.
Identitatea cinematică a pistoanelor din ambele rânduri de cilindri ale motorului în formă de V este asigurată prin utilizarea unor tije de legătură conectate central. Un dezavantaj al acestui design este rigiditatea relativ scăzută a capetelor manivelei. Capul furcat al tijei de legătură cu furcă are o formă complexă, iar elementele sale sunt supuse unor sarcini de încovoiere crescute. Articulațiile de racordare de împletitură diferă în aranjamentul rafturilor tijei în raport cu capetele.
Spre deosebire de motoarele de tron, tijele de legătură ale motorului încrucișat au vârfuri detașabile (capul încrucișat) și arbori cotiți inferiori, numiți capuri de cap în motoare diesel marine.
În Fig. 5 prezintă designul tijei de legătură și a capului încrucișat cu glisiere față-verso și unilaterale. Capul superior al tijei de legătură are o formă furcată și este conectat printr-o bară transversală cu un cursor, ale cărui suporturi (încălțăminte) acoperite cu un strat babbitt sunt deplasate de-a lungul unor ghidaje speciale. Lubrifierea glisierelor se realizează prin intermediul elementelor încrucișate. Diapozitivele și barele transversale sunt realizate din oțel, în timp ce piesele încrucișate sunt din oțel aliat de calitate superioară.
Fig. 4. Grup de tijă de legătură din motor în formă de V cu tija de conectare de tip trailing
Tijele motoarelor cu arbore cotit sunt din otel, rotunjite, rotunde. Pentru a regla gradul de comprimare a motorului între tija de legătură a tijei și capul inferior detașabil (fluture), introduceți garniturile.
Pentru a conecta capetele detașabile ale tijelor de legătură de toate tipurile în marea majoritate a cazurilor, se utilizează șuruburile tijei de conectare.
Fig. 5. unelte cu arbori cotiți: a - cu un diapozitiv față-verso; b - cu un cursor unidirecțional; 1 - elementul transversal; 2 - cursorul; 3 - capul de sus (capul încrucișat); 4 - tija; 5 - o căptușeală; 6 - șurubul
Forța pretensionării șuruburilor trebuie să asigure etanșeitatea articulației în timpul funcționării pe termen lung a îmbinării. Șuruburile cu manivele sunt realizate din oțeluri de înaltă calitate și prelucrate cu atenție.
Arborele cotit este partea cea mai dificilă, care lucrează intensiv în industria prelucrătoare. Când arborele este încărcat cu forțe variabile și momente, este supus la torsiune, îndoire și vibrații longitudinale, care, în condiții nefavorabile (rezonanță și apropiate acestora moduri) poate crește semnificativ tensiunea în arborele principal de gaz și de forțele de inerție. Găurile arborelui sunt supuse uzurii din cauza frecării. Prin urmare, arborele cotit trebuie să aibă rezistență ridicată, rigiditate și rezistență la uzură.
Elementul principal al arborelui cotit este un genunchi alcătuit dintr-o rădăcină, gâtul și mantia. Acesta din urmă poate fi realizat ca unul cu contrabalanțe pentru a echilibra momente, forțe centrifuge și inerțiale; adesea contrabalanțele sunt realizate separat și înșurubate pe obraji. Motoarele moderne au, de regulă, arbori cotiți cu craniu complet. Numărul și poziția relativă a genunchilor depind de numărul de cilindri, de locația lor și de tactul motorului.
În acest caz, este importantă uniformitatea rachetelor de-a lungul cilindrilor motorului, precum și echilibrul forțelor și momentelor de inerție. Astfel, arborele motorului diesel cu patru cilindri în formă de V, cu 8 cilindri în formă de V (figura 6) are o formă în formă de cruce, care, la un unghi de 90 ° al cilindrilor, asigură o alternanță uniformă de flare.
La capătul frontal al arborelui, roata de antrenare a ventilatorului și a generatorului, roata dințată a dispozitivului de antrenare a pompei de ulei, reflectorul de ulei sunt dispuse. Adesea, la capătul frontal al arborelui, făcând cele mai mari deviații de amplitudine cu vibrații de torsiune, se instalează amortizoare speciale de vibrații. Acestea absorb energia de vibrație furnizată de arborele motorului din exterior, datorită frecării dintre elementele absorbantului, reducând astfel amplitudinea oscilațiilor. În Fig. 7 prezintă diferite modele de amortizoare de vibrații.
In prezent, cele mai utilizate lichide amortizoare cu frecare oscilații ale căror mod uniform prin rotație cu volantul motorului este plasat într-o incintă etanșă umplută cu fluid de silicon (silicon). Când vibrațiile peretelui carcasă sunt deplasate relativ uniform prin rotație volant, ce implică deplasarea straturilor de silicon și efectuarea lucrărilor de frecare.
Fig. 6. Arbore cotit al motorinei diesel: 1 și 6 - roți dințate; 2- tija de conectare; 3 - gâtul cervical; 4 - obrajii cu contragreutăți; 5 și 8 - contragreutăți; 7 - cavitatea de ulei; 9 - capătul înainte al unui arbore cotit
Pentru a reduce pericolul vibrațiilor torsionale, este posibilă și crearea momentelor reactive inerțiale într-o anumită secțiune a arborelui. În acest scop, dispozitivele de amortizare a oscilațiilor pendulului sau a masei elastice sunt instalate într-un loc adecvat.
Capătul frontal al arborelui cotit este etanșat cu o gaură de cauciuc, plasându-l într-un capac special. Etanșarea capătului din spate al arborelui cotit se efectuează, de asemenea, cu ajutorul unei praguri și a unei garnituri; Uneori firul de ulei este folosit în direcția opusă rotației arborelui. Arborele se rotește în lagărele principale, constând din două inserții din oțel divizat cu pereți subțiri, umplute ca lagăre de legătură tijă, aliaj antifricțiune. Inserțiile sunt instalate în găuri de piulițe și în pandantive speciale conectate la carter prin știfturi. Prin deplasarea axială care rezultă din aplicarea elicoidali în eforturile de angajament și t. D. O căptușeală inel ax de reținere a cărui suprafață orientată obrajii centurii de referință ale arborelui cotit, este acoperit cu un aliaj antifricțiune.
Fig. 7. Amortizoare de vibrații torsionale: a și b - frecare moleculară; c - frecare lichidă; 1 - un volant; 2 - garnitura din cauciuc vulcanizat; 3 - un inel de cauciuc; 4 - corp
Poziția poziției lagărului axial de-a lungul lungimii arborelui poate fi diferită și depinde de aranjamentul motorului. Rulmenții axului sunt lubrifiate sub presiune; în timp ce lubrifiantul este alimentat pe suporturile rădăcinii, iar apoi, de-a lungul cavităților de ulei din genunchi, este alimentat la cotiți. Cavitățile speciale de protecție împotriva noroiului din jgheaburile arborilor cotiți servesc la captarea particulelor de metal, a carbonului și a altor impurități mecanice, îmbunătățind astfel condițiile de lucru ale lagărelor.
În locomotivele diesel și motoarele marine cu viteză medie se folosesc și arbori cotiți integrați. În cazul motoarelor diesel navale cu viteză redusă de mari datorită dimensiunii extrem de mare și greutatea componentelor utilizate cotiți, constând din gâturi individuale, iar obrajii din oțel turnat interconectate printr-o îmbinare presată cu o potrivire interferență.
Uneori, tija și obrajii sunt formate ca o unitate, iar arborele, în acest caz, se numește semi-compus.
Arborii arbori sunt fabricați prin forjarea și ștanțarea din oțel, precum și prin turnarea din fontă specială de înaltă rezistență. La primirea arborilor turnați, costurile de prelucrare sunt reduse semnificativ, oferind forme geometrice raționale ale elementelor arborilor, dar arborii turnați au o rezistență inferioară față de cele ștanțate.
Fig. 8. Arbori cotiți ai motoarelor diesel marine cu viteză redusă: a - arbore compus; b - arbore semi-compozit
La Categorie: - funcționarea dispozitivului și a motorului
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: