Радиус кривошипа: Радиус кривошипа: определение и расчет: определение, как вычислить

alexxlab | 01.06.1972 | 0 | Разное

Радиус кривошипа: определение и расчет: определение, как вычислить

Двигатель внутреннего сгорания и другие конструкции, в состав которых входит кривошип, характеризуются достаточно высокой сложностью. Рассматриваемый элемент конструкции характеризуется довольно большим количеством особенностей, среди которых отметим радиус. Для того чтобы понять принцип действия и многие другие параметры детали следует рассмотреть кривошип подробнее.

Устройство КШМ

Схема стандартного кривошипа представлена сочетанием различных элементов, которые и обеспечивают передачу с перенаправлением вращения. Они следующие:

1. Шатун.
2. Цилиндр-поршневая группа.
3. Коленчатый вал.

Все эти детали расположены в двигателе в блоке цилиндров. Полезная КПД находится в обширном диапазоне, может быть достаточно большим. Рассматривая чертеж следует уделить внимание тому, что все элементы должны точно позиционироваться относительно друг друга.

Поршень

Важным элементом механизма зачастую становится поршень. Это связано с тем, что во время движения поршня создается требуемое давление. Особенностями назовем следующие моменты:

1. Точность размеров повышенная. В противном случае ДВС потеряет мощность или заклинит при эксплуатации.
2. При изготовлении применяются легкие сплавы, за счет чего повышается КПД.
3. Материал должен выдерживать воздействие окружающей среды.
4. Радиус соответствует блоку цилиндров.

Для обеспечения требуемой степени герметизации на этой детали делают несколько проточек, предназначение которых заключается в расположении герметизирующих колец.

Шатун

Еще одним важным элементом можно назвать шатун. Его предназначение заключается в связи поршня и коленвала. За счет этого обеспечивается передача механического действия. Ключевыми особенностями назовем следующее:

1. Шатун выполнен в виде двутаврового изделия.
2. Шатун характеризуется повышенной устойчивостью к изгибу.
3. На концах, как правило, расположены головки для соединения с поршнем и коленчатом валом.
4. Радиус варьирует в большом диапазоне.

В месте непосредственного контакта шатуна с коленчатым валом находится шатунная шейка. Нижняя часть выполнена в разъемном виде, за счет чего можно провести демонтаж.

Коленчатый вал

Устанавливается вал кривошипа в механизме для второго этапа преобразования энергии. За счет этого элемента есть возможность провести превращение поступательного движения поршня в возвратно-поступательное. Стоимость подобного изделия довольно высока, так как он обладает сложной геометрией. Радиус кривошипа также зависит от различных моментов. Особенности вала следующие:

1. Есть два типа шеек: шатунные и коренные. Их предназначение существенно отличается, как и форма. Соединение проводится особым типом шеек.
2. Фиксация проводится при помощи специальных крышек. Даже малейшее смещение может стать причиной серьезного износа.
3. Для снижения степени трения устанавливаются подшипники. Выделяют довольно большое количество различны вариантов исполнения подшипников, выбор проводится в зависимости от эксплуатационных условий.
4. Шатунные шейки предназначены для крепления шатуна. Они имеют относительно небольшие размеры, повторяют форму шатуна.
5. Диаметр может варьировать в большом диапазоне.

При изготовлении этого элемента применяется сталь, которая характеризуется высокой устойчивостью к нагреву и механическому воздействию.

Маховик

У двигателя также есть маховик, который является важным конструктивным элементом. Сред особенностей отметим:

1. Уделяется внимание правильности фиксации. Он не должен прокручиваться, так как это станет причиной повреждения вала.
2. При изготовлении применяется сталь с повышенной устойчивостью к высокой температуре.
3. Обладает значительным весом и габаритами, при раскручивании обеспечиваются наиболее благоприятные условия вращения коленвала.
4. За счет большого веса возникают существенные проблемы при старте двигателя, так как для его раскручивания требуется высокое усилие.
5. Увеличенный радиус также неблагоприятно отражается на массе изделия.

Маховик должен иметь точные размеры, так как даже незначительные отклонения могут привести к серьезным последствиям. Он устанавливается для выполнения различных функций.

Блок и головка блока цилиндров

Все детали расположены в герметичном корпусе, который называется блоком. Его размеры характеризуются высокой точностью, есть охлаждающий пояс. Для облегчения конструкции и эффективного отвода тепла применяется алюминий.

Головка блока цилиндров накрывает основную часть. Она позволяет проводить обслуживание при необходимости. При ее изготовлении также применяется металл с небольшим весом. В верхней части есть отверстия для подключения других узлов, а также отвода продуктов горения.

Какими параметрами определяется ход поршня

Выделяют достаточно большое количество различных признаков, по которым проводится определение хода поршня. Среди особенностей отметим:

1. Радиус кривошипа.
2. Частота вращения кривошипа.

Двигатель работает в несколько тактов, за счет чего обеспечивается сгорания топлива и отведение продуктов горения. Ход устройства также определяется двумя мертвыми точками.

Как определить радиус кривошипа

Приведенная выше информация указывает на то, что радиус кривошипа является важным параметром, который рассматривается при обслуживании и в других случаях. Определяется этот показатель расстоянием между осевой линией вращения коленчатого вала и осевой лини шатунной шейки.

Стоит учитывать, что с изменяемым радиусом кривошипа встречается относительно небольшое количество различных устройств. Этот параметр во многом определяет плавность хода, а также многие другие моменты.

В заключение отметим, что при изготовлении кривошипа применяется сталь, которая прошла дополнительную термическую обработку и другое улучшение. Самостоятельно изготовить его практически не возможно, что связано с высокой точностью размеров и сложностью обработки материала.

Радиус кривошипа определение и расчет определение, как вычислить

Мотор внутреннего сгорания и остальные конструкции, в их состав входит кривошип, отличаются очень большой сложностью. Рассматриваемый компонент конструкции отличается неограниченным количеством свойств, посреди которых отметим радиус. Для того чтобы понять рабочий принцип и остальные параметры детали необходимо рассмотреть кривошип детальнее.

Устройство КШМ

Схема обычного кривошипа предоставлена комбинированием самых разных компонентов, которые и предоставляют передачу с перенаправлением вращения. Они такие:

1. Шатун.
2. Цилиндр-поршневая группа.
3. Коленчатый вал.

Все данные детали размещены в двигателе в блоке цилиндров. Полезная КПД находится в большом диапазоне, может быть довольно большим. Анализируя чертеж необходимо уделять свое внимание тому, что все детали должны точно позиционироваться по отношению друг к другу.

Центральным элементом механизма очень часто становится поршень. Связывают это с тем, что в период движения поршня создается нужное давление. Характерностями назовем такие моменты:

1. Точность размеров очень высокая. В другом случае ДВС потеряет мощность или заклинит при эксплуатировании.
2. Во время изготовления используются легкие сплавы, благодаря чему увеличивается КПД.
3. Материал должен держать влияние внешней среды.
4. Радиус отвечает блоку цилиндров.

Для обеспечения необходимой степени герметизации на данной детали делают несколько проточек, назначение которых состоит в расположении герметизирующих колец.

Дополнительным центральным элементом можно назвать шатун. Его назначение состоит в связи поршня и коленчатого вала. Благодаря этому обеспечивается передача механического действия. Основными характерностями назовем следующее:

1. Шатун сделан в виде двутаврового изделия.
2. Шатун отличается очень высокой стойкостью к изгибу.
3. На концах, в основном, размещены головки для сцепления с поршнем и коленчатом валом.
4. Радиус варьирует в огромном диапазоне.

В месте непосредственного контакта шатуна с коленчатым валом находится шатунная шейка. Часть снизу сделана в разъемном виде, благодаря чему можно провести демонтаж.

Коленчатый вал

Ставится вал кривошипа в механизме для второго этапа изменения энергии. За счет данного компонента имеется возможность провести превращение поступательного движения поршня в возвратно-поступательное. Цена такого изделия очень большая, так как он обладает сложной геометрией. Радиус кривошипа также зависит от самых разных факторов. Характерности вала такие:

1. Существует два типа шеек: шатунные и коренные. Их назначение сильно разнится, как и форма. Соединение проходит особенным типом шеек.
2. Фиксация проходит с помощью специализированных крышек. Даже малейшее смещение будет причиной серьезного износа.
3. Для уменьшения степени трения ставятся подшипники. Выделяют очень большое количество различны вариантов выполнения подшипников, выбор проходит в зависимости от условий эксплуатации.
4. Шатунные шейки предназначаются для крепежа шатуна. Они имеют сравнительно малые размеры, повторяют форму шатуна.
5. Диаметр может варьировать в огромном диапазоне.

Во время изготовления данного компонента применяется сталь, отличающаяся большой стойкостью к нагреву и механическому действию.

У мотора также есть маховик, являющийся важным конструктивным элементом. Сред свойств отметим:

1. Уделяют внимание правильности фиксации. Он не должен прокручиваться, так как это будет причиной повреждения вала.
2. Во время изготовления применяется сталь с очень высокой стойкостью к большой температуре.
3. Обладает большим весом и размерами, при раскручивании обеспечиваются самые лучшие условия вращения коленчатого вала.
4. За счёт внушительного веса появляются большие проблемы при старте мотора, так как для его раскручивания требуется высокое усилие.
5. Увеличенный радиус также плохо отражается на массе изделия.

Маховик обязан иметь правильные размеры, так как даже небольшие отклонения приводят к большим последствиям. Он ставится для исполнения самых многообразных функций.

Блок и головка блока цилиндров

Все детали размещены в герметичном корпусе, который именуется блоком. Его габариты отличаются большой точностью, есть охлаждающий пояс. Для конструктивного облегчения и хорошего отвода тепла применяется алюминий.

Головка блока цилиндров накрывает весомую часть. Она дает возможность проводить обслуживание если понадобится. При ее изготовлении также используется металл с маленьким весом. Сверху присутствуют отверстия для подсоединения иных узлов, а еще отвода продуктов згорания.

Какими параметрами устанавливается ход поршня

Выделяют достаточно очень много самых разных признаков, по которой проходит обозначение хода поршня. Среди свойств отметим:

1. Радиус кривошипа.
2. Скорость вращения кривошипа.

Мотор работает в несколько тактов, благодаря чему обеспечивается сгорания топлива и отвод продуктов згорания. Ход устройства также устанавливается 2-мя мертвыми точками.

Как определить радиус кривошипа

Вышеприведенная информация указывает на то, что радиус кривошипа является основным параметром, который рассматривается при обслуживании и в остальных случаях. Устанавливается данный показатель расстоянием между осевой линией вращения коленчатого вала и осевой лини шатунной шейки.

Необходимо учесть, что с изменяемым радиусом кривошипа встречается сравнительно небольшое количество разных устройств. Такой параметр в большинстве случаев определяет мягкий ход, а еще иные моменты.

Напоследок напомним, что во время изготовления кривошипа применяется сталь, которая прошла дополнительную термообработку и другое улучшение. Собственными силами сделать его почти что не может быть так, что связано очень точно размеров и сложностью обработки материала.

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Похожие статьи

cccp3d.ru | Механизм регулировки радиуса кривошипа

По моему решение такой задачи потянет на изобретение

 

Изменять радиус окружности кривошипа это изобретение? Странно.

Может я просто мало знаю технику, ну не может быть, чтобы не было простого решения еще со времен  даже паровых двигателей…

 

Вот найдена схема в 7 томах Артоболевского.(см рис)

Может я не понял схему, но в таком механизме нужно остановить двигатель, повернуть мелкую шестерню и закрепить полый вал с центральным валом.

А находу так не сделать. Либо нужен  какой-то хитрый дифференциальный редуктор который будет например притормаживать одну из шестерен чтобы был сдвиг фаз двух валов. Но такой механизм взрывает мозг , и не хотелось бы делать сложно =).

 

 

Винт вращается отдельным мотором

 

Тоже думал об этом, но двигатель на двигателе + его редуктор хотелось бы проще.

И габариты двигателя+ редуктор соизмеримы с изменяемым радиусом. Может есть что-то проще?

 

, зато есть название- дозировочный плунжерный насос

 

Да, надо будет погуглить, и механизмы дозировки…

 

2)самый нижний узел,

 

Не могу понять, как так сделали, несколько раз смотрел…выглядит красиво и просто как и должно быть, не могу допереть…самую неочевидную и необычную деталь регулировки не показали…

Радиус – кривошип – Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Радиус – кривошип

Cтраница 3

Второй механизм изменения радиуса кривошипа соединен с первым цепной передачей со звездочками 10 и И и работает с ними синхронно.  [31]

В механизме подъемных пружин радиус кривошипа г и угол поворота главного вала 25 считаем заданными.  [33]

Центросместители, обеспечивающие точность радиуса кривошипов, бывают регулируемые-для серийного ремонта валов различных конструкций и нерегулируемые-для обработки на предприятиях, специализирующихся на ремонте вала одной модели.  [35]

Длину хода регулируют изменением радиуса кривошипа кулисного механизма. Место хода долбяка по расположению венца нарезаемых зубьев регулируют перестановкой шпинделя относительно кулисы.  [36]

При равенстве расстояния центров радиусу кривошипа получается механизм с вращающейся кулисой при ведущем кривошипе, но при числе оборотов кулисы, вдвое меньшем числа оборотов кривошипа; при ведущей же кулисе механизм попадает з положение, из которого он может выйти, перейдя в двузвенныи.  [37]

Эти силы направлены по радиусу кривошипа и имеют отрицательное значение. Суммарная кривая в многоцилиндровых компрессорах почти вся расположена ниже оси абсцисс, причем наибольшие радиальные силы наблюдаются в области нижних мертвых точек.  [38]

Тангенциальные усилия, умноженные на радиус кривошипа, создают моменты, поворачивающие вал вокруг оси. Тангенциальные усилия, реакции и момент, передаваемый муфтой концу вала, изгибают щеки в плоскостях в. Приводной конец вала и шатунные шейки испытывают кручение.  [39]

Увеличена высота блока цилиндров и радиус кривошипа коленчатого вала в связи с увеличением хода поршня.  [40]

Так как на практике отношение радиуса кривошипа г к длине шатуна / и к длине заднего плеча балансира обычно невелико ( примерно от V До 1 / 7), то дуга, описываемая точкой В, может быть при ближенно заменена стягивающей ее хордой.  [41]

Длина / шатуна зависит от радиуса кривошипа г; обычно / ( 3 – 6) г, причем меньшие значения относятся к быстроходным малым машинам.  [42]

Длина / шатуна зависит от радиуса кривошипа г; обычно / ( 3-ьб) г, причем меньшие значения относятся к быстроходным малым машинам.  [43]

Я, RILm – отношение радиуса кривошипа, к длине шатуна; п – частота вращения коленчатого вала, об / мин; Ап ( Яя W 1 Я2) / 120 / вп.  [44]

S / D, отношение радиуса кривошипа к длине шатуна Я г / /, литровая JV.  [45]

Страницы:      1    2    3    4

Радиус кривошипа | Арболит

Кривошип, посаженный на вал, своим острием касается контактной плоскости, закрепленной на валу, в точке.

Радиус кривошипа обозначим, расстояние от оси вала до проекции точки на плоскость обозначим. Любое относительное положение несоосных валов может быть определено выбранными параметрами, так как в любом случае координатную ось можно провести параллельно геометрической оси одного из валов, поворотом координатных осей относительно оси первого вала можно совместить геометрическую ось второго вала с плоскостью. Для определения углов аир поворота валов проведем через точку секущую плоскость, перпендикулярную оси, и опустим на плоскость перпендикуляр.

Секущая плоскость пересекается с плоскостью, в которой острие кривошипа описывает окружность, и с плоскостью по линиям. Эти линии вместе с линией образуют треугольник. Угол этого треугольника прямой, угол равен. Опустим из точки перпендикуляр на ось и на линию. Найденная зависимость между углами поворота скрещивающихся валов, соединенных жесткой одноконтактной муфтой, показывает, что на относительные скорости вращения валов оказывает влияние радиальное и угловое смещение и угол между направлением радиального и углового смещения.

Принятая для исследования муфта с одной парой элементов является одним из наиболее простых механизмов, позволяющих передавать вращение между скрещивающимися валами. На практике такие механизмы применяются редко, так как передача вращения муфтой с одной парой элементов вызывает дополнительные усилия на опорах валов. Чтобы избавиться от дополнительных усилий, применяют несколько пар элементов, равномерно расположенных по окружности. Однако и в обычных муфтах с двумя и больше парами элементов вращения при смещении в контакте находятся не все, а только часть элементов, причем, чем больше смещение, тем меньшее число элементов одновременно участвует в передаче вращения.

А если вас интересует курьерская доставка (подробнее) то мы подскажем вам где можно её заказать по низким ценам и с доставкой на дом или на склад. Тарифы в компании низкие, а скорость доставки и качество обслуживания на высоте.

Ваз 2112 Строим 200 сильный атмо

Устройство изменения радиуса кривошипа кривошипно-шатунного механизма

Предлагаемое устройство относится к машиностроению, в частности к поршневым машинам: ДВС (двигатели внутреннего сгорания), компрессоры, насосы, в том числе многоцилиндровые; а также СК (станки-качалки) с применением КШМ (кривошипно-шатунный механизм).

Известно устройство – ДВС, основу которого представляет собой КШМ, преобразующий возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала (1. Двигатели внутреннего сгорания: Устройство и работа поршневых и комбинированных двигателей. / В.П. Алексеев и др.; Под общ. ред. А.С. Орлина, М.Г. Круглова. – М.: Машиностроение, 1990. – 288 с.).

КШМ находит применение как база некоторых СК (2. Патент на изобретение RU №2450161. Бюл. №13 от 10.05.2012. Авторы: В.И. Некрасов, В.В. Новоселов – Приложение). В настоящее время выполняются ОКР (опытно-конструкторские работы) по этому изобретению.

Известно, что КШМ состоит из кривошипов, образованных коренными и шатунными шейками коленчатого вала, соединенных щеками, а также шатунов, установленных на шатунных шейках. На шатунах расположены поршни, а в некоторых случаях (например, буровые насосы) применяют крейцкопфы (ползуны в направляющих), исключающие передачу высоких боковых нагрузок на поршни и цилиндры.

Однако КШМ имеет существенные недостатки: боковые нагрузки, снижающие КПД поршневой машины, фиксированный ход поршня, что ограничивает эксплуатационные возможности.

Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, состоит в расширении возможностей поршневой машины и СК.

Сущность предлагаемого устройства заключается в том, что кривошипно-шатунный механизм содержит коленчатый вал, состоящий из коренных и шатунных шеек, соединенных щеками кривошипов, при этом щеки кривошипов имеют направляющие пазы, в которых установлены опорные втулки шатунных шеек, около щек кривошипов на шатунных шейках расположены кольца, контактирующие с дополнительными кольцами, два кольца установлены внутри основного кольца, которое расположено внутри направляющего кольца, между основным и направляющим кольцами установлено вспомогательное кольцо, направляющее кольцо устройства расположено в направляющих пазах корпуса и опирается на узел перемещения и фиксации этого кольца.

Предлагаемое техническое решение существенно расширяет возможности поршневой машины. Изменение радиуса кривошипа от ноля до максимальной величины обеспечивает возможность вывода СК на рабочий режим с невысоким пусковым крутящим моментом. Отключение части поршней от коленчатого вала, при одновременном отключении подачи топлива в цилиндры этих поршней, позволяет эксплуатировать поршневую машину на экономичном режиме в различных условиях эксплуатации; облегчаются условия запуска двигателя в зимний период.

На фиг. 1 показан упрощенный поперечный разрез поршневой машины в состоянии, когда поршень находится в крайнем верхнем положении: в ВМТ (верхней мертвой точке) – поршень на максимальном расстоянии от оси коленчатого вала. НМТ (нижняя мертвая точка) – поршень на минимальном расстоянии от оси коленчатого вала. Не показаны поршневые кольца, опоры вращения шеек коленчатого вала и др. Обозначения: Ок – ось вращения коленчатого вала (ось коренных шеек), Ош – ось шатунной шейки, Оос – ось основного кольца, Он – ось направляющего кольца, Од – ось дополнительного кольца, Ов – ось вспомогательного кольца. Пунктирной линией обозначен путь перемещения шатунной шейки при вращении коленчатого вала. Цифрами 1-4 показаны положения шатунной шейки в крайних состояниях.

На фиг. 2 приведен упрощенный продольный разрез поршневой машины. Показаны три кривошипа с разными радиусами: слева R=0, оси коренной и шатунной шеек совпадают; в центре R=0,5 R_max; справа R=R_max, соответствует фиг. 1. Щеки кривошипов развернуты на 180°, средний – вниз; крайние – вверх.

На фиг. 3 показано расположение колец устройства изменения радиуса кривошипа при R=0,5 R_max, что соответствует среднему кривошипу фиг. 2.

На фиг. 4 показано расположение колец устройства изменения радиуса кривошипа при R=0, что соответствует левому кривошипу фиг. 2.

В корпусе 1 поршневой машины (фиг. 1 и 2) зафиксированы мокрые гильзы цилиндров 2 (уплотнения не показаны). Возможно применение моноблока – гильзы изготовлены вместе с корпусом 1. Внутри цилиндров 2 установлены поршни 3, которые поршневыми пальцами 4 соединяют поршни 3 с верхними головками шатунов 5. Нижние головки шатунов 5 с шатунными крышками 6 подвижно расположены на шатунных шейках 7. На торцах шатунных шеек 7 изготовлены опорные втулки 8. Шатунные кольца 9 установлены с торцов нижней головки шатуна 5, они могут быть изготовлены аналогично опорным втулкам 8 непосредственно на шатунной шейке 7. Коренные шейки 10 подвижно установлены в опорах вращения, образованных корпусом 1 и крышками 11. Вкладыши – опоры вращения коренных 10 и шатунных 7 шеек не показаны. Щека 12 кривошипа зафиксирована на коренной шейке 10, в щеках 12 выполнены направляющие пазы 13, в которых располагаются опорные втулки 8 шатунных шеек 7. Шатунное кольцо 9 контактирует с дополнительным кольцом 14, оба кольца расположены внутри основного кольца 15. Основное кольцо 15 расположено внутри направляющего кольца 16, между основным 15 и направляющим 16 кольцами установлено вспомогательное кольцо 17. Направляющие кольца 16 с размещенными в них кольцами 9, 14, 15, 17 установлены в направляющих пазах 18 корпуса 1. Направление пазов 18 может быть любым относительно оси коленчатого вала. Направляющее кольцо 16 опирается на узел перемещения и фиксации 19.

Предлагаемое устройство изменения радиуса кривошипа кривошипно-шатунного механизма работает следующим образом.

Для вывода СК на рабочий режим требуется высокий пусковой крутящий момент – нагрузка для работы ШГН (штанговый глубинный насос) может достигать нескольких тонн. Помимо массы колонны штанг значительное влияние имеет гидравлическая нагрузка. Крутящий момент, необходимый для этого, зависит от произведения давления жидкости на рабочий объем насоса. Рабочий объем насоса зависит от радиуса кривошипа. При R=0 гидравлическая нагрузка исключена. При R=R_max эта нагрузка будет максимальной.

Для вывода СК на рабочий режим целесообразно использовать состояние R=0 (фиг. 2 слева и фиг. 4). Узел перемещения и фиксации 19 фиксирует кольца устройства изменения радиуса кривошипа кривошипно-шатунного механизма на максимальном расстоянии от оси коленчатого вала. Ось коренной шейки Ок совпадает с осью шатунной шейки Ош. Обеспечивается холостой ход – усилие на колонну штанг привода ШГН не передается. Это состояние КШМ можно использовать для отключения цилиндров ДВС из работы.

Для ступенчатого постепенного вывода СК на рабочий режим узел перемещения и фиксации 19 смещает систему колец и фиксирует их в промежуточном положении R=0,5 R_max (фиг. 2 в центре и фиг. 3). Ось коренной шейки Ок совпадает с осью основного кольца Оос. Ось шатунной шейки Ош расположена выше оси коренной шейки Ок и обозначена цифрой 1. Пунктирной линией обозначен путь перемещения шатунной шейки при вращении коленчатого вала. Цифрами 1-4 показаны положения шатунной шейки в крайних состояниях. Шатунное 9 и дополнительное 14 кольца вращаются внутри основного кольца 15. Крутящий момент, например, от левой коренной шейки 10 щекой кривошипа 12, направляющим пазом 13 на радиусе R=0,5 R_max передает усилие на опорную втулку 8 левого торца шатунной шейки 7, далее по шатунной шейке на другой, правый торец шатунной шейки, по направляющему пазу соседней щеки правой коренной шейки.

Максимальное нагружение возникает при R=R_max, для этого узел перемещения и фиксации 19 смещает систему колец и фиксирует их в крайнем верхнем положении R=R_max (фиг. 1 и фиг. 2 справа). Ось коренной шейки Ок совпадает с осью направляющего кольца Он. Ось шатунной шейки Ош расположена на максимальном расстоянии от оси коренной шейки Ок и обозначена цифрой 1. Пунктирной линией обозначен путь перемещения шатунной шейки при вращении коленчатого вала. Цифрами 1-4 показаны положения шатунной шейки в крайних состояниях. Шатунное 9 и дополнительное 14 кольца вместе с основным кольцом 15 и вспомогательным кольцом 17 вращаются внутри направляющего кольца 16. Увеличенный крутящий момент передается аналогично предыдущему случаю, при этом опорные втулки 8 шатунной шейки 7 имеют большую площадь контакта с направляющими пазами 13 щек кривошипа 12.

Обозначения:

1 – корпус поршневой машины;

2 – мокрая гильза цилиндра;

3 – поршень;

4 – поршневой палец;

5 – шатун;

6 – крышка нижней головки шатуна 5;

7 – шатунная шейка;

8 – опорные втулки шатунной шейки 7;

9 – шатунные кольца;

10 – коренная шейка;

11 – крышка опоры вращения коренной шейки 10;

12 – щека кривошипа;

13 – направляющий паз щеки кривошипа 12;

14 – дополнительное кольцо;

15 – основное кольцо;

16 – направляющее кольцо;

17 – вспомогательное кольцо

18 – направляющие пазы корпуса 1;

19 – узел перемещения и фиксации направляющего кольца 16.

Кривошипно-шатунный механизм, содержащий коленчатый вал, состоящий из коренных и шатунных шеек, соединенных щеками кривошипов, отличающийся тем, что щеки кривошипов имеют направляющие пазы, в которых установлены опорные втулки шатунных шеек, около щек кривошипов на шатунных шейках расположены кольца, контактирующие с дополнительными кольцами, два кольца установлены внутри основного кольца, которое расположено внутри направляющего кольца, между основным и направляющим кольцами установлено вспомогательное кольцо, направляющее кольцо устройства расположено в направляющих пазах корпуса и опирается на узел перемещения и фиксации этого кольца.

Кривошипно-шатунный механизм. Расчет кривошипно-шатунного механизма.

В кривошипных прессах в качестве главного исполнительного механизма применяется кривошипно-шатунный механизм (КШМ). Он относится к четырехзвенным плоским механизмам с одной степенью подвижности. Механизм состоит из ведущего кривошипа и двухповодковой группы – шатун — ползун. КШМ применяется в двух модификациях: в виде аксиального (центрального) и дезаксиального, который, как наиболее общий случай, представлен на рисунке.

Кривошипные прессы. Общие сведения.

Кривошипно-шатунный механизм

Исходной величиной при выборе размеров звеньев КШМ является величина полного хода ползуна, заданная стандартом или по техническим соображениям для тех типов машин, у которых максимальная величина хода ползуна не оговаривается (ножницы, автоматы и др.).

КШМ используется также и в ГКМ — Горизонтально-ковочная машина. ГКМ.

На рисунке введены следующие обозначения: dО, dА, dВ – диаметры пальцев в шарнирах; е – величина эксцентриситета; R – радиус кривошипа; L – длина шатуна; ω – угловая скорость вращения главного вала; α – угол недохода кривошипа до КНП; β – угол отклонения шатуна от вертикальной оси; S – величина полного хода ползуна.

По заданной величине хода ползуна S (м) определяется радиус кривошипа:

R = S/2 (м)

Для аксиального кривошипно-шатунного механизма функции перемещения ползуна S, скорости V и ускорения j от угла поворота кривошипного вала α определяются следующими выражениями:

S = R [1 – cosα + (λ/4)(1 – cos2α)], (м)

V = ω R [sinα + (λ/2)(sin2α)], (м/с)

j = ω² R [cosα + λ cos2α], (м/с²)

Для дезаксиального кривошипно-шатунного механизма функции перемещения ползуна S, скорости V и ускорения j от угла поворота кривошипного вала α соответственно:

S = R [1 – cosα + (λ/4)(1 – cos2α) + k ? sinα + 0,5 (k² λ²)/(1+ λ)], (м)

V = ω R [sinα + (λ/2)(sin2α) + k λ cosα], (м/с)

j = ω² R [cosα + λ cos2α – k λ sinα], (м/с²)

где λ – коэффициент шатуна, значение которого для универсальных прессов определяется в пределах 0,08…0,014;
ω– угловая скорость вращения кривошипа, которая оценивается, исходя из числа ходов ползуна в минуту (с^-1):

ω = (π n) / 30

У кривошипного пресса номинальное усилие не выражает действительного усилия, развиваемого при помощи привода, а представляет собой предельное по прочности деталей пресса усилие, которое может быть приложено к ползуну. Номинальное усилие соответствует строго определенному углу поворота кривошипного вала. Для кривошипных прессов простого действия с односторонним приводом за номинальное принимается усилие, соответствующее углу поворота α = 15…20^о, считая от нижней мертвой точки.

Объяснение скорости поршня

, угла штока и увеличенного рабочего объема.

Внимательный взгляд на ход коленчатого вала и его влияние на среднюю скорость поршня, инерцию и контроль огромных разрушительных сил, действующих внутри двигателя.

Производители двигателей уже давно рассчитывают среднюю скорость поршня своих двигателей, чтобы помочь определить возможные потери мощности и опасные ограничения числа оборотов. Это математическое упражнение было особенно важным при увеличении общего рабочего объема с помощью коленчатого вала с ходовым механизмом, потому что средняя скорость поршня увеличится по сравнению со стандартным ходом при тех же оборотах.

Но что, если бы существовала другая динамика двигателя, которая могла бы дать строителям лучшее представление о долговечности поршневого узла?

На видео выше показаны два двигателя, один с коротким ходом коленчатого вала, а другой со значительно более длинным ходом. Обратите внимание, что оба поршня достигают верхней мертвой точки и нижней мертвой точки одновременно, но поршень в двигателе с более длинным ходом (слева) должен двигаться значительно быстрее.

«Вместо того, чтобы сосредотачиваться на средней скорости поршня, обратите внимание на влияние силы инерции на поршень», – предлагает Дэйв Фасснер, руководитель отдела исследований и разработок компании K1 Technologies.

Давайте сначала рассмотрим определение средней скорости поршня, также называемой средней скоростью поршня. Это эффективное расстояние, которое проходит поршень за заданную единицу времени, и для сравнения оно обычно выражается в футах в минуту (футах в минуту). Стандартное математическое уравнение довольно простое:

Средняя скорость поршня (фут / мин) = (ход x 2 x об / мин) / 12

Есть более простая формула, но о математике позже. Скорость поршня постоянно изменяется, когда он перемещается от верхней мертвой точки (ВМТ) к нижней мертвой точке (НМТ) и обратно в ВМТ за один оборот коленчатого вала.В ВМТ и НМТ скорость составляет 0 футов в минуту, и в какой-то момент во время хода вниз и вверх он будет ускоряться до максимальной скорости, а затем замедлится и вернется к 0 футов в минуту.

Когда поршень движется от нижней мертвой точки к верхней мертвой точке, на короткое время он полностью останавливается. Это создает огромную нагрузку на булавки для запястий. Показанные штифты Trend предлагаются с различной толщиной стенки, чтобы выдерживать необходимую нагрузку.

Существуют формулы для расчета скорости поршня при каждом градусе вращения коленчатого вала, но обычно это гораздо больше информации, чем требуется большинству производителей двигателей.Традиционно они смотрят на среднюю или среднюю скорость поршня во время вращения кривошипа и, возможно, вычисляют максимальную скорость поршня.

Средняя скорость поршня – это общее расстояние, которое поршень проходит за один полный оборот коленчатого вала, умноженное на число оборотов двигателя. Очевидно, что скорость поршня увеличивается с увеличением числа оборотов в минуту, и скорость поршня также увеличивается с увеличением хода. Давайте посмотрим на небольшой пример.

Чтобы просмотреть все предложения K1 Technologies по коленчатому валу, щелкните ЗДЕСЬ

Большой блок Chevy с 4.Коленчатый вал с ходом поршня 000 дюймов, работающий при 6500 об / мин, имеет среднюю скорость поршня 4333 фут / мин. Давайте еще раз рассмотрим формулу, использованную для расчета этого результата. Умножьте ход на 2, а затем умножьте это число на число оборотов в минуту. Это даст вам общее количество дюймов, которое поршень прошел за одну минуту. В данном случае формула: 4 (ход) x 2 x 6500 (об / мин), что равно 52 000 дюймов. Чтобы прочитать это в футах в минуту, разделите на 12. Вот полная формула:

(4 x 2 x 6500) / 12 = 4333 фут / мин

Вы можете упростить формулу с помощью небольшого математического трюка.Разделите числитель и знаменатель в этом уравнении на 2, и вы получите тот же ответ. Другими словами, умножьте ход на число оборотов в минуту, затем разделите на 6.

(4 x 6500) / 6 = 4333 фут / мин

С помощью этой более простой формулы мы вычислим среднюю скорость поршня при увеличении хода до 4 500 дюймов.

(4,5 x 6500) / 6 = 4875 футов в минуту

Как видите, средняя скорость поршня увеличилась почти на 13 процентов, хотя число оборотов в минуту не изменилось.

Снижение веса поршня играет огромную роль в создании вращающегося узла, способного выдерживать высокие обороты.Кажущийся незначительным граммовый вес поршня увеличивается экспоненциально с увеличением числа оборотов.

Опять же, это средняя скорость поршня за весь ход. Чтобы рассчитать максимальную скорость, которую поршень достигает во время хода, требуется немного больше расчетов, а также длина шатуна и угол наклона штока в зависимости от положения коленчатого вала. Существуют онлайн-калькуляторы, которые вычисляют точную скорость поршня при любом заданном вращении коленчатого вала, но вот основная формула, которую часто используют производители двигателей, не требующей длины штока:

Максимальная скорость поршня (фут / мин) = ((Ход x π) / 12) x об / мин

Рассчитаем максимальную скорость поршня для нашего строкера BBC:

((4.5 x 3,1416) / 12) x 6500 = 7658 футов в минуту

Преобразуя футы в минуту в мили в час (1 фут в минуту = 0,011364 мили в час), этот поршень разгоняется от 0 до 87 миль в час примерно за два дюйма, а затем и обратно до нуля в оставшемся пространстве цилиндра глубиной 4,5 дюйма. Теперь представьте, что поршень BBC весит около 1,3 фунта, и вы можете получить представление об огромных силах, приложенных к коленчатому валу, шатуну и пальцу запястья – вот почему Фасснер предлагает посмотреть на силу инерции.

«Инерция – это свойство материи, которое заставляет ее сопротивляться любому изменению в своем движении», – объясняет Фусснер.«Этот принцип физики особенно важен при разработке поршней для высокопроизводительных приложений».

Когда шатун удлиняется, он обеспечивает более мягкий переход при изменении направления поршня. Более длинный шатун также уменьшает высоту сжатия поршня и может помочь снять вес с вращающегося узла.

Сила инерции является функцией массы, умноженной на ускорение, и величина этих сил увеличивается как квадрат скорости двигателя.Другими словами, если вы удвоите частоту вращения двигателя с 3000 до 6000 об / мин, силы, действующие на поршень, не увеличатся – они увеличатся в четыре раза.

«Как только поршень поднимается вверх по цилиндру, он пытается продолжить движение», – напоминает Фусснер. «Его движение останавливается и немедленно прекращается только под действием шатуна и импульса коленчатого вала».

Из-за угловатости штока, на которую влияет длина шатуна и ход двигателя, поршень не достигает своей максимальной скорости вверх или вниз примерно до 76 градусов до и после ВМТ с точными положениями, зависящими от длины стержня до коэффициент хода », – говорит Фусснер.

Шатуны Stroker, такие как эта кованая деталь LS7 от K1 Technologies, являются отличным способом увеличения рабочего объема. Однако при увеличении хода поршень должен ускоряться на каждом обороте быстрее, чтобы покрыть большую рабочую площадь стенки цилиндра. Ищете коленчатый вал LS Stroker? Кликните сюда.

«Это означает, что поршень имеет угол поворота кривошипа примерно на 152 градуса для перехода от максимальной скорости к нулю и обратно к максимальной скорости в течение верхней половины хода. А затем примерно 208 градусов, чтобы проделать ту же последовательность во время нижней половины гребка.Следовательно, восходящая сила инерции больше, чем нисходящая сила инерции ».

Если не брать в расчет шатун, есть формула для расчета первичной силы инерции:

0,0000142 x вес поршня (фунты) x об / мин2 x ход (дюймы) = сила инерции

Вес поршня включает кольца, палец и фиксаторы. Давайте рассмотрим простой пример одноцилиндрового двигателя с ходом 3.000 дюймов (такой же, как у small-block 283ci и 302ci Chevy) и 1.Поршень в сборе на 000 фунтов (453,5 грамма) при 6000 об / мин:

0,0000142 x 1 x 6000 x 6000 x 3 = 1534 фунта

С помощью некоторых дополнительных вычислений, использующих длину и ход штока, можно получить поправочный коэффициент для повышения точности результатов силы инерции.

Радиус кривошипа ÷ Длина стержня

«Из-за воздействия шатуна сила, необходимая для остановки и повторного запуска поршня, максимальна в ВМТ», – говорит Фусснер. «Эффект шатуна заключается в увеличении первичной силы в ВМТ и уменьшении первичной силы в НМТ на этот коэффициент R / L.”

В этом примере радиус равен половине хода коленчатого вала (1,5 дюйма), деленной на длину стержня 6 000 дюймов, что дает коэффициент 0,25 или 383 фунта (1,534 x 0,25 = 383). Этот коэффициент добавляется к исходной силе инерции для хода вверх и вычитается при движении вниз.

Оба кривошипа слева и справа находятся в одной и той же точке при каждом вращении. Однако поршню слева придется двигаться намного быстрее, чтобы достичь верхней мертвой точки одновременно с поршнем справа.

«Таким образом, действительная восходящая сила в ВМТ становится 1917 фунтов, а фактическая направленная вниз сила в НМТ – 1151 фунт», – говорит Фусснер. «Эти силы изменяются прямо пропорционально весу поршневого узла и длине хода штока, а также пропорционально квадрату частоты вращения двигателя. Таким образом, эти цифры можно рассматривать как базовые, чтобы легко оценить силы, создаваемые в двигателе любого другого размера ».

Между прочим, средняя скорость поршня для этого 1-цилиндрового двигателя при 6000 об / мин составляет 3000 футов в минуту, а максимальная скорость поршня (с использованием нашей предыдущей формулы) составляет 4712 футов в минуту.

Что произойдет, если вы увеличите ход с 3.000 дюймов до 3.250 дюймов? Во-первых, средняя скорость поршня увеличивается до 3250 футов в минуту, а максимальная скорость поршня увеличивается до 5 105 футов в минуту. Затем основная сила увеличивается с 1534 фунтов до 1661 фунтов. Также есть изменение при добавлении нового коэффициента R / L 0,27 (1,625 ÷ 6.000). Фактическая восходящая сила в ВМТ становится 2 109 фунтов, а фактическая сила, направленная вниз в НМТ, становится 1213 фунтов.

«Если мы увеличим частоту вращения двигателя на 3.Ход от 250 дюймов до 7000 об / мин, при прочих равных условиях первичное усилие увеличивается до 2261 фунта », – говорит Фусснер. «Затем примените коэффициент R / L 0,27, и фактическая сила, направленная вниз, станет 1,651 фунта. Фактическая восходящая сила в ВМТ становится 2 871 фунт. Это почти полторы тонны! ”

Теперь рассмотрим эффекты более легкого поршня. При сохранении хода 3,20 дюйма и 7000 об / мин, но при использовании поршня, который весит 340 граммов (0,750 фунта), максимальное усилие снижается с 2871 фунта до 2154 фунта, или на 717 фунтов меньшего усилия.Такая же более легкая конфигурация поршня будет иметь силу в 1238 фунтов, необходимую для остановки и перезапуска поршня при НМТ, что на 413 фунтов меньше.

«Таким образом, с каждым полным оборотом двигатель будет испытывать на 1130 фунтов меньше силы инерции с более легким поршневым узлом», – говорит Фусснер. «Это уменьшение силы инерции, конечно, будет применяться к каждому цилиндру в многоцилиндровом двигателе. Двигатель, работающий на 7000 об / мин, будет останавливаться и запускать каждый поршень 14000 раз в минуту ».

Когда поршень достигает верхней мертвой точки на такте выпуска, он не является амортизатором сжатия, который помогал бы его замедлить.Вместо этого шатун принимает на себя всю тяжесть силы, действующей на его балку, и пытается отделить его крышку. Качественные шатуны имеют первостепенное значение для высокомощного двигателя с высокими оборотами. Ищете кованые шатуны? Кликните сюда!

Средняя и максимальная частота вращения поршня по-прежнему являются ценными вычислениями для любого производителя двигателей, который вносит изменения в проверенную формулу. Превышение средней скорости поршня 5000 футов в минуту должно привлечь ваше внимание и побудить к переосмыслению выбора деталей. Чрезмерная скорость поршня может привести к непостоянной смазке стенки цилиндра, а в некоторых ситуациях поршень действительно будет ускоряться быстрее, чем фронт пламени во время сгорания.В то время как первое может вызвать поломку деталей, второе приводит к потере мощности.

Поршни также должны быть максимально легкими без ущерба для требуемой прочности и долговечности. Силы инерции будут растягивать шатуны и сопротивляться ускорению коленчатого вала, что снова может привести к выходу из строя деталей и снижению мощности.

«Мы знаем, что обычная мера, используемая в течение многих лет для предположения, что зона опасности структурной целостности поршня в работающем двигателе – это средняя скорость поршня», – резюмирует Фусснер.«Как инструктор по прыжкам с парашютом сказал своему ученику, болит не скорость падения, а внезапная остановка. Так и с поршнями. Поэтому вместо того, чтобы сосредотачиваться только на средней скорости поршня, давайте решим также рассмотреть влияние силы инерции на поршень и то, что мы можем сделать, чтобы уменьшить эту силу. А если это невозможно, убедитесь, что компоненты достаточно прочны, чтобы выдержать поставленную нами задачу ».

«Хотя увеличение длины штока смягчит инерционную нагрузку за счет изменения вышеупомянутого отношения R / L, оно не приведет к снижению средней скорости поршня, потому что до тех пор, пока не будет изменен ход», – продолжает Фусснер.«Поршень должен пройти одинаковое расстояние за один оборот коленчатого вала, независимо от длины штока. Скорость – это расстояние, пройденное за единицу времени ».

Последнее замечание о скорости поршня – 2,500 футов в минуту считалось верхним пределом скорости поршня не так давно. Важно учитывать, что средняя скорость поршня также используется в качестве ориентира для рассмотрения других компонентов двигателя, таких как шатуны и коленчатые валы. На заре создания горячих родов у большинства двигателей были чугунные кривошипы и шатуны, а также литые алюминиевые поршни, которые не так прочны, как детали двигателей сегодня.

«Таким образом, увеличение прочности этих деталей позволило увеличить безопасную среднюю скорость поршня более чем вдвое, до 5000 футов в минуту и ​​более», – говорит Фусснер. «Другой фактор – это использование. Будет ли двигатель работать в течение длительного времени с высокой скоростью поршня или для быстрого прохождения по тормозной полосе? Уменьшение времени выдержки при высоких скоростях поршня увеличивает надежность. Прочные и легкие компоненты смогут выдерживать более высокие скорости поршней, чем тяжелые компоненты с меньшей прочностью ».

Как работает коленчатый вал – Все подробности

При сгорании топлива поршень выстреливает прямо вниз по цилиндру, работа коленчатого вала заключается в преобразовании этого поступательного движения во вращение – в основном путем поворота и толкания поршня вверх по цилиндру.

Терминология коленчатого вала достаточно специализирована, поэтому мы начнем с названия нескольких частей. А журнал это часть вала, которая вращается внутри подшипника. Как видно выше, шейки коленчатого вала бывают двух типов – шеек коренные шейки образуют ось вращения коленчатого вала, а шатунные шейки закреплены на концах шатунов, доходящих до поршней.

Для дополнительной путаницы шейки шатуна сокращенно обозначаются шатунными шейками и также обычно называются шатунными шейками. шатун , или цапфы головные .Цапфы стержней соединены с главными шейками с помощью полотна .

Расстояние между центром коренной шейки и центром пальца коленчатого вала называется радиус коленвала , также называемый ход кривошипа . Это измерение определяет диапазон хода поршня при вращении коленчатого вала – это расстояние сверху вниз известно как ход . Ход поршня будет в два раза больше радиуса кривошипа.

Задний конец коленчатого вала выходит за пределы картера и заканчивается фланец маховика .Этот прецизионно обработанный фланец прикреплен болтами к маховик , большая масса которого помогает сгладить пульсацию поршней, срабатывающих в разное время. Через маховик вращение передается через трансмиссию и главную передачу на колеса. В АКПП коленчатый вал прикручен к кольцевая шестерня , несущий гидротрансформатор, передавая привод на автоматическую коробку передач. По сути, это мощность двигателя, а мощность передается туда, где она необходима: гребные винты для лодок и самолетов, индукционные катушки для генераторов и опорные колеса транспортного средства.

Передний конец коленчатого вала, иногда называемый носиком, представляет собой вал, выходящий за пределы картера. Этот вал будет заблокирован с зубчатым колесом, которое приводит в движение клапанный механизм через зубчатый ремень или цепь [или, в высокотехнологичных приложениях, зубчатые передачи], и шкив, который передает мощность через приводной ремень на такие аксессуары, как генератор переменного тока и водяной насос. .

Детали коленчатого вала

Основные журналы

коренные шейки или просто главные шейки зажимаются в блоке двигателя, и двигатель вращается вокруг этих шейек.Все шейки коленчатого вала будут обработаны идеально гладкими и круглыми и часто закалены. вкладыш подшипника буду сидеть. Подшипник мягче, чем шейка, и может быть заменен по мере износа и предназначен для поглощения небольшого количества загрязнений, если таковые имеются, чтобы не повредить коленчатый вал. А крышка коренного подшипника затем прикручивается к шейке болтами и затягивается с точным крутящим моментом.

[Схема главной цапфы с подшипниками и отверстиями]

Цепи движутся по масляной пленке, которая вдавливается в пространство между шейкой и подшипником через отверстие в седле коленчатого вала и соответствующее отверстие во вкладыше подшипника.При правильном давлении масла и подаче масла шейка и подшипник не должны соприкасаться.

Шатунные шейки

шатунные шейки смещены от оси вращения и прикреплены к большие концы шатунов поршней. Как ни странно, их также часто называют шатун или шатунные шейки . Подача масла под давлением проходит через наклонный масляный канал, просверленный от основной шейки.

В некоторых шатунах просверлен масляный канал, позволяющий распылять масло на стенку цилиндра. В этом случае опорные подшипники шатуна будут иметь канавку для подачи масла в шатун.

Смазка коленчатого вала

Контакт металл-металл – враг эффективного двигателя, поэтому и главные шейки, и шейки стержней движутся по масляной пленке, которая находится на поверхности подшипника.

Подать масло к коренному подшипнику скольжения очень просто: масляные каналы от блока цилиндров ведут к каждому седлу коленчатого вала, а соответствующее отверстие в корпусе подшипника позволяет этому маслу достигать шейки.

Подшипники шейки шатуна требуют такой же смазки, но они вращаются вокруг коленчатого вала со смещением. Для подачи масла к этим подшипникам масляные каналы проходят внутри коленчатого вала – через основную шейку, по диагонали через перемычку и через отверстия в шейках шатунов. Канавка в подшипнике коренной тяги позволяет маслу непрерывно продавливаться по каналу к шейкам шатунов, чему способствует выброс наружу центробежной силой вращающегося коленчатого вала.

Зазоры между шейками и подшипниками являются основным источником давления масла в двигателе.Если зазоры слишком велики, масло вытекает свободно, а давление не поддерживается. Слишком малые зазоры вызовут высокое давление масла и риск контакта металла с металлом. Поэтому очень важно измерять зазор между подшипниками и шейками при ремонте двигателя.

Противовесы

Коленчатый вал подвержен сильным вращающим силам, а масса шатуна и поршня, движущиеся вверх и вниз, оказывает значительную силу.Противовесы отлиты как часть коленчатого вала, чтобы уравновесить эти силы. Эти противовесы обеспечивают более плавную работу двигателя и более высокие обороты.

Коленчатый вал балансируется на заводе. В этом процессе прикрепляется маховик, и весь узел вращается на машине, которая измеряет, где он не сбалансирован. Балансировочные отверстия просверлены в противовесах для уменьшения веса. Если необходимо добавить вес, просверливается отверстие, которое затем заполняется хэви-металлом или меллори.Это повторяется до тех пор, пока коленчатый вал не будет сбалансирован.

Упорные шайбы коленчатого вала

В какой-то момент по его длине будут установлены две или более упорных шайб, чтобы предотвратить продольное перемещение коленчатого вала. На изображенном коленчатом вале с обеих сторон центральной шейки имеются упорные шайбы. Эти упорные шайбы устанавливаются между обработанными поверхностями перемычки и седла коленчатого вала, поддерживая заданный небольшой зазор и сводя к минимуму величину бокового движения, доступного для коленчатого вала.Расстояние, на которое коленчатый вал может перемещаться из конца в конец, называется его осевым люфтом, и допустимый диапазон будет указан в руководствах по обслуживанию.

В некоторых двигателях эти упорные шайбы являются частью коренных подшипников, в других, как правило, более старых типов, используются отдельные шайбы.

Основные сальники

Оба конца коленчатого вала выходят за пределы картера, поэтому необходимо предусмотреть какой-либо метод предотвращения утечки масла через эти отверстия. Это работа двух основных масляных уплотнений, одного спереди и одного сзади.

сальник задний главный устанавливается между задней главной шейкой и маховиком. Обычно это манжетное уплотнение из синтетического каучука. Прокладка вдавливается в выемку между блоком цилиндров и масляным поддоном. Уплотнение имеет фасонную кромку, которая плотно прижимается к коленчатому валу пружиной, называемой подвязкой.

Неисправное масляное уплотнение является серьезной проблемой, поскольку оно примыкает к главным шейкам, которые получают и нуждаются в хорошей подаче масла под давлением. В сочетании с вращением коленчатого вала это приводит к быстрой потере моторного масла из-за любого нарушения сальника.

сальник передний похож на задний, хотя его выход из строя менее катастрофичен, и к нему легче получить доступ. Передний сальник будет за шкивами и шестерней привода ГРМ.

Сальник сам по себе является дешевой деталью, но для доступа к нему требуется много труда по снятию трансмиссии, сцепления, маховика и, возможно, коленчатого вала. Поэтому рекомендуется заменять сальники каждый раз, когда двигатель разбирается и детали доступны.

Схемы коленчатого вала

Показанный выше базовый коленчатый вал от рядного 4-цилиндрового двигателя.Другие конструкции коленчатого вала будут зависеть от компоновки двигателя. Более подробно эта тема освещена в статье о компоновке двигателя. Но следует отметить, что в двигателях V-образной формы и W два шатуна могут иметь общую шейку штока. Ниже показаны некоторые типовые схемы коленчатого вала.

Коленчатый вал V6

Коленчатый вал V6 является в некоторой степени специализированным, потому что требует, чтобы шейки шатуна были разделены для поддержания равномерного интервала зажигания. Это требует, чтобы цапфы стержней были расколоты или растопырены в так называемом шплинт или Журнал разъемный дизайн.

Неисправности

Коленчатый вал, будучи очень прочным, является надежным компонентом, и поломки коленчатого вала редки, если только двигатель не работает в экстремальных условиях.

Изношенные журналы

Без достаточного давления масла шейки коленчатого вала будут контактировать с опорными поверхностями, постепенно увеличивая зазор и ухудшая давление масла. В крайнем случае это может привести к разрушению подшипников и серьезному повреждению двигателя.Если цапфы изношены ниже пределов допустимых значений или уже не имеют идеально круглой формы, их необходимо отшлифовать, как описано ниже.

Усталость

Постоянные силы, действующие на коленчатый вал, могут привести к усталостным трещинам, обычно обнаруживаемым на галтеле, где шейки соединяются со стенкой. Ровный радиус этого галтеля имеет решающее значение для предотвращения слабых мест, ведущих к усталостным трещинам. Коленчатый вал можно проверить на наличие трещин с помощью магнафлюкс .

Модификации и апгрейды

Шлифовка коленчатого вала

Журналы изнашиваются со временем. У них может появиться шероховатая поверхность, они могут стать некруглыми или заостренными. В этих случаях их поверхность можно восстановить с помощью процесса, называемого шлифовкой коленчатого вала. Когда коленчатый вал заточен, его шейки будут уменьшаться в диаметре, и поэтому необходимо будет установить более толстые подшипники.

Коленчатые валы Stroker

Объем цилиндра можно увеличить, перемещая поршни на более длинный ход.Ход двигателя определяется радиусом кривошипа, который представляет собой расстояние между шейками шатуна и коренными шейками. Коленчатый вал с большим радиусом кривошипа будет производить более длинный ход и больший объем цилиндра – это известно как коленчатый вал с ходовым механизмом. При установке строкера потребуются более короткие шатуны. В противном случае поршни могут перемещаться в цилиндре слишком высоко, вызывая неприемлемо более высокое сжатие или удар о крышу цилиндра.

Коленчатые валы

Stroker для часто модифицируемых двигателей продаются в комплекте с более короткими шатунами и поршнями.Строкер-комплект для двигателя Mazda MX5 Miata 1.8L может преобразовать его в двигатель 2L по цене около 5500 долларов.

Офсетное шлифование

Альтернативой установке коленчатого вала с ходовым механизмом является шлифовка шейки шатуна до меньшего размера со смещением – таким образом, центр шейки перемещается от осевой линии коленчатого вала. Это проиллюстрировано выше.

Видно, что при перемещении центра шейки штока радиус кривошипа был увеличен, что привело к более длинному ходу.Это специализированная обработка, и достигаемое увеличение хода будет зависеть от толщины шейки.

Как делается коленчатый вал

В большинстве серийных двигателей используется чугунный коленчатый вал, который изготавливается путем заливки расплавленного чугуна в форму. Кованые коленчатые валы используются в некоторых высокопроизводительных двигателях. Кованый коленчатый вал изготавливается путем нагревания стального блока до докрасна, а затем с использованием чрезвычайно высокого давления для придания ему формы.

После ковки или литья коленчатого вала его шейки и опорные поверхности обрабатываются идеально гладкими.Просверливаются масляные каналы или масляные каналы. Серийные двигатели, как правило, оставляют перемычки с их первоначальной черновой отделкой, но высокопроизводительные двигатели обрабатывают каждую часть коленчатого вала, чтобы уменьшить сопротивление масла.

Шейки должны быть тверже, чем их подшипники, чтобы износ заменялся на подшипниках, а не на коленчатом валу, который должен служить в течение всего срока службы двигателя. Производственный процесс будет включать упрочнение этих участков посредством азотирования или термообработки.

Коленчатые валы с исключительно высокими характеристиками и нестандартными характеристиками изготавливаются из блока твердого материала, в результате чего получается коленчатый вал в виде заготовки. Производство одноразового коленчатого вала с помощью этого процесса будет стоить минимум около 3000 долларов, поэтому он предназначен для соревнований, гонок и восстановления.

Кривошип – обзор

8.6.1 Регулируемый ход язычкового механизма

Этот механизм является старейшим изобретением махровых механизмов. Некоторые из старых механизмов – это махровые движения Дагдейла, махровые движения Смита, махровые движения Хаклинга и т. Д.Эти механизмы были оснащены более старыми челночными ткацкими станками. В современных ткацких станках механизм управления язычком отвечает за изменение хода язычка, что позволяет частично отбивать определенные резцы утка и полностью отбивать оставшиеся резцы. Современный механизм управления язычком (4) показан на рис. 8.10. Язычок (1) установлен на укладочной балке (2), которая получает возвратно-поступательное движение через кривошип (3). Укладочная балка, точка опоры на промежуточном валу (5), проходит по ширине ткацкого станка. Шатун получает свое движение от вращающегося ведущего элемента или оси кривошипа (15) на коленчатом валу (16).Механическая связь (10) соединяет приводной элемент с шатуном. Механическое соединение в основном представляет собой пневматический или гидравлический цилиндр. Механическая связь сдвигает дугу язычка, что позволяет частичному взбиванию (до точки «А») определенных отрезков утка и полному выбиванию (до точки «А») других отрезков утка.

Механическая связь (10) соединяет кривошип (15) и шатун (3). Механическая навеска имеет пару продольных звеньев (7 и 13). Эти звенья отделены друг от друга пневматическим поршневым цилиндром (10).Расстояние между продольными рычагами регулируется пневматическим поршнем-цилиндром, и, таким образом, регулируется длина механического рычага. Пневматический поршневой цилиндр может быть заменен производителем на гидравлический поршневой цилиндр, поршневой цилиндр с электромагнитным управлением и т. Д.

Один конец продольного элемента (13) прикреплен к штоку поршня (12), а другой конец шарнирно соединен с кривошипом (15) осью (14). Другой продольный элемент (7) одним концом прикреплен к основанию цилиндра, а другой конец шарнирно соединен с шатуном с помощью оси (6).Поршень приводится в действие сжатым воздухом, и когда сжатый воздух входит в поршень через его вход (8), он смещает шток поршня наружу. Из-за движения штока поршня наружу эффективная длина механической связи увеличивается. Когда сжатый воздух входит в поршень через его входное отверстие (9), он смещает шток поршня внутрь. Из-за движения штока поршня внутрь эффективная длина механической связи уменьшается. Когда эффективная длина механической связи уменьшается, длина сдвига / язычка уменьшается, и происходит свободный удар.Быстрое биение происходит, когда эффективная длина механического рычага увеличивается.

Учитывая, что на ткацком станке изготавливается махровая ткань с 3 перехватами, трость должна быстро взбиваться после каждых двух перехватов. Итак, это цикл из трех отмычек (избиение), в котором есть два свободных отмычки (избиение) и одно быстрое отыгрывание (избиение). Этот цикл из трех резцов соответствует трем оборотам кривошипа, по одному на каждый резец. Рис. 8.10 (M) и (N) показывают работу механизма управления язычком для незакрепленных отмычек (первых двух).Рис. 8.10 (O) и (P) показывают работу механизма управления язычком для быстрого отмычки (третьего).

Рассмотрим любое произвольное начальное положение в качестве отправной точки для язычка и связанного с ним механизма (рис. 8.10 (M)), поскольку кривошип вращается по часовой стрелке вокруг коленчатого вала, язычок приводится в движение по дуге к упавшей ткани. Поскольку в это время эффективная длина механической связи мала из-за действия поршня, ход язычка будет меньше. Таким образом, трость, на которой находится первая кирка, помещает эту кирку на некотором расстоянии от фактического падения ткани.Теперь рукоятка вращается против часовой стрелки, чтобы достичь крайнего левого положения (рис. 8.10 (N)), и язычок перемещается в обратное положение. В этот момент в сарай будет вставлена ​​вторая отмычка. После вставки резца кривошип начинает вращаться по часовой стрелке, и язычок вместе со вторым утком движется в сторону сукна. Опять же, из-за малой длины механической связи трость пройдет небольшое расстояние и поднимется до положения, в котором осталась предыдущая отбортовка утка (временная ткань упала).После этого кривошип снова вращается по часовой стрелке и в конце своего вращения переводит язычок в обратное положение. В этот момент сжатый воздух нагнетается в поршень из впускного отверстия (8) и смещает шток поршня наружу и, следовательно, увеличивает длину механического рычага. К его времени в сарай уже был вставлен третий кусок утка. Теперь рукоятка начинает вращаться по часовой стрелке, и трость вместе с третьей отмычкой движется в сторону сукна.Теперь из-за увеличенной длины механической связи, длина тростника увеличивается, и трость вместе с третьей отмычкой ударяет по временной ткани и смещает все три отмычки (первую, вторую и третью) вместе до фактического падения ткани. . Весь переплетенный узел основы и утка ворса скользит по основе грунта из-за высокого натяжения основы. При этом нить ворсовой основы с низким натяжением образует петли на поверхности ткани.

Механическое соединение снабжено регулируемой гайкой (11), которую можно регулировать для изменения разницы между длинной и короткой длиной механической связи.При изменении положения гайки на штоке поршня изменяется расстояние, на которое перемещается поршень цилиндра. Таким образом, эта регулировка отвечает за зазор между фактическим полотном ткани и полотном временного полотна и, следовательно, за высоту ворса (PH) производимой махровой ткани. При низком уровне PH гайка смещается в сторону поршня-цилиндра, а при высоком уровне PH – от поршня-цилиндра.

кривошип + радиус – перевод на французский

Сдвиг втулки (26) регулирует радиус кривошипа.

Le coulissement du manchon (26) permet d’ajuster un rayon de manivelle.

машиностроение – wipo.int

Кривошипно-рычажный механизм содержит механизм регулировки радиуса вращения, способный свободно регулировать радиус вращения.

Le mécanisme de vilebrequin de levier comprend un mécanisme de réglage de rayon de rotation apte à régler librement le rayon de rotation.

машиностроение – wipo.int

Расстояние между осью хода шатуна / кривошипа и осью коленчатого вала в любой точке пути определяет эффективный радиус хода кривошипа.

La distance entre l’axe de biellette de liaison / manivelle de vilebrequin et l’axe de vilebrequin à un point quelconque dans le trajet définit le rayonffectif de manivelle de vilebrequin.

машиностроение – wipo.int

В-третьих, кривошипные рычаги соединены с приводной частью для передачи силы вращения на ведущую часть таким образом, чтобы минимизировать радиус поворота кривошипных рычагов.

Troisièmement, les bras de manivelle sont couplés a la section ofentraînement for transmettre la force de rotation a la section ofentraînement de telle sorte que le rayon de rotation des bras de pédalier est minimisé.

Организация транспортировки – wipo.int

Колпачковая часть включает в себя боковую часть (280), которая проходит радиально за пределы наибольшего радиуса от центра отверстия шатунного пальца (200) до первого стыка (240).

La partie chapeau comprend une partie latérale (280) qui s’étend radialement au-delà du rayon le plus grand depuis un center de maneton (200) jusqu’à la première interface (240).

машиностроение – wipo.int

Кривошипные механизмы имеют одинаковый радиус и при вращении сохраняют фазовый угол опережения или запаздывания относительно друг друга.

Les mécanismes à bielle on des Rayons Ideques et Conservent un angle de phase d’avance ou de retard, l’un par rapport à l’autre, lorsqu’ils tournent.

машиностроение – wipo.int

Для изменения радиуса кривошипа шатунной шейки и, таким образом, изменения хода поршня для точной регулировки количества перемещающейся жидкости, эксцентриситет пальца регулируется относительно коленчатый вал из двух частей.

Залейте модификатор дорожного движения и модификатора движения поршня для изменения количества жидкости в потоке, эксцентрисите туристического движения является изменяемым механизмом взаимопроникновения на всех вечеринках.

машиностроение – wipo.int

Если длина шатуна превышает радиус вращения, ход поршня будет 2R или D, где R – радиус кривошипа, D – диаметр цилиндра.

Удлиненный участок ткани, расположенный в районе вращения, курс поршневого движения, находящийся на 2R или D, R étant le rayon du bras de manivelle, et D étant le diamètre du cylindre.

машиностроение – wipo.int

Смещение кривошипа приводного кольца и поворот рычагов муфты независимо изменяют эффективный радиус привода каждого передаточного сегмента (40) для обеспечения желаемой переменной скорости.

Le mouvement de coulisse décalé de la Couronne d’entraînement et le pivotement des bras d’accouplement, indépendamment, font varier un rayon d’entraînementffectif de chaque segment de transfert (40) afin de donner la vitesse variable voulue.

health – wipo.int

На кулачке (7) под отверстием (9) есть штифт (12), который установлен на кулачок (7) так, чтобы расстояние до штифта (12 ) из отверстия (9) немного больше, чем радиус вращения кривошипа (8).

Sur la came (7) en dessous du Trou (9) se Trouve une broche (12), fixée sur la came (7) pour que la distance entre ladite broche (12) et le Trou (9) soit un peu плюс grande que le rayon de rotation de la manivelle (8).

машиностроение – wipo.int

радиус кривошипа – это … Что такое радиус кривошипа?

Перелом дистального отдела лучевой кости – Классификация и внешние ресурсы Перелом коллеса на рентгеновском снимке. ICD 10 S52.5… Википедия

кривошипно-ползунковый механизм – ▪ механическое устройство механических частей, предназначенных для преобразования прямолинейного движения во вращательное движение, как в поршневом двигателе с возвратно-поступательным движением, или для преобразования вращательного движения в прямолинейное движение, как в поршневом насосе с возвратно-поступательным движением.Основная сущность…… Универсал

Редукторный паровоз – Редукторный паровоз – это тип паровоза, в трансмиссии которого используется понижающая передача, в отличие от обычной конструкции с прямым приводом. Локомотивы используют обычное сцепление для обеспечения тяги и поэтому не должны…… Википедия

Уравнения движения поршня – Движение поршня без смещения, соединенного с кривошипом через шатун (как в двигателях внутреннего сгорания), можно выразить с помощью нескольких математических уравнений.В этой статье показано, как выводятся эти уравнения движения… Wikipedia

бросить – I. глагол (бросил; бросил; бросил) Этимология: среднеанглийский thrawen, throwen, чтобы заставить поворачиваться, бросать, от древнеанглийского thrāwan – вызывать скручивание или поворот; сродни древневерхненемецкому drāen – поворачивать, латинскому terere – тереть, греческому tribein – тереть,…… Новый энциклопедический словарь

Скотч-коромысло – Скотч-коромысло, также обозначаемое как скотч-коромысло и скотч-коромысло, представляет собой механизм для преобразования линейного движения ползуна во вращательное движение или наоборот.Поршень или другая часть, совершающая возвратно-поступательное движение, напрямую соединяется со скользящей вилкой с прорезью…… Wikipedia

Mecanismo de yugo escocés – Por yugo escocés [1] se entiende un mecanismo que permite transformar un movimiento rectilíneo alternativo (де una guía) en un movimiento de rotación (de una manivela y su ár. También puede funcionar al revés cambiando la rotación de un árbol… Wikipedia Español

Клапанная передача Walschaerts – Клапанная передача Walschaerts – это тип клапанной передачи парового двигателя, изобретенный бельгийским железнодорожным инженером-механиком Эгидом Вальшартсом в 1844 году.Шестеренку иногда называют без финальной буквы s, поскольку она была неправильно запатентована под этим именем. Это было… Википедия

Коленчатый вал – Для использования в других целях, см. Коленчатый вал (значения). Коленчатый вал (красный), поршни (серые) в цилиндрах (синий) и маховик (черный) Коленчатый вал, иногда сокращенно обозначаемый как «коленчатый», является частью двигателя, которая выполняет возвратно-поступательное движение…… Википедия

Механическое преимущество – это мера увеличения силы, достигаемая с помощью инструмента, механического устройства или системы станка.В идеале устройство сохраняет входную мощность и просто противопоставляет силы движению, чтобы получить желаемое усиление на выходе…… Wikipedia

ручной инструмент – любой инструмент или приспособление, предназначенное для ручного управления. * * * Представление любых орудий, используемых мастерами в ручных операциях, таких как рубка, долбление, пиление, подпиливание или ковка. Дополнительные инструменты, часто необходимые в качестве вспомогательных средств для…… Universalium

Влияние радиуса кривошипа на формы кривых многорычажного высокоскоростного прецизионного пресса

[1] ИКС.Л. Ван, Т.Ю. Чжоу: Труды Китайского общества сельскохозяйственной техники, Vol. 38 (2007), стр 232-234.

[2] З.Я.Шен: Исследование системы главного привода для полностью электрического пресса с ЧПУ и сервоприводами (Университет Янчжоу, Янчжоу, 2006).

[3] ИКС.Дж. Лу, З.М. Ke, S.H. Чжу, С.Ю. Го: Технология ковки и штамповки, Vol. 35 (2010), стр.107-111.

[4] W.M. Хван: Инт.J. Mach. Производство инструментов, Vol. 35 (1995), стр. 1425-1433.

[5] Э. Ся, С. Лю и З.К. Du: Ковочные и штамповочные кривошипные прессы (Шанхайское издательство научной и технологической литературы, Шанхай, 1988).

[6] Д.Ю. Он: Кривошипный пресс (Mechanical Industry Press, Пекин, 1981).

[7] ИКС.Дж. Лу, С.Х. Чжу, З.М. Ke, G.J. Он и Y.Q. Чжоу: Динамический анализ многорычажного высокоскоростного пресса (Третья международная конференция по измерительной технике и автоматизации мехатроники, 2011 г., Шанхай, 2011 г.).

DOI: 10.1109 / icmtma.2011.276

[8] Ю.С. Сан, Х.С. Чжан: Технология ковки и штамповки, Vol. 29 (2004), стр. 1-4.

Шофер перелом | Справочная статья по радиологии

Переломы шофера (также известные как переломы Хатчинсона или обратные переломы) – внутрисуставные переломы лучевого шиловидного отростка. Радиальный шиловидный отросток находится внутри фрагмента перелома, хотя размер фрагмента может заметно различаться.

Механизм

Эти травмы получены либо в результате прямой травмы, обычно в результате удара по тыльной стороне запястья, либо в результате принудительного тыльного сгибания и отведения.

Первое объясняет его название; попытка завести старомодный автомобиль с помощью рукоятки иногда приводила к быстрому вращению рукоятки назад (ответный удар) из рук водителя и попаданию в тыльную сторону запястья ⁵ .

Последний возникает при сильном воздействии ладьевидной кости на радиальный шиловидный отросток и может рассматриваться как отрывной перелом, при котором лучезапястные связки остаются прикрепленными к радиальному шиловидному отростку ⁷ .

Обычных пленок обычно достаточно при оценке переломов у водителя. Наряду с другими дистальными радиальными переломами, AP-пленка также может использоваться для классификации этих переломов в соответствии с классификацией дистальных радиальных переломов Фрикмана. Переломы шофера считаются переломами III типа.

Рентгенограмма без изображения

Перелом простирается в проксимальном направлении в переменном наклонном направлении (от по существу поперечного до почти сагиттального) от дистальной лучевой суставной поверхности через латеральную кору дистального отдела лучевой кости, таким образом отделяя радиальный шиловидный от остальной части лучевой кости ^4,5 .Хотя часто перелом не смещен ⁵ , в зависимости от сагиттальной ориентации перелома происходит переменная проксимальная миграция перелома с суставной ступенькой, которая входит в контакт с ладьевидной костью ⁴ .

Часто встречается ряд сопутствующих травм, которые могут существенно повлиять на лечение:

Лечение и прогноз

Хотя эти переломы часто не смещены, они относительно нестабильны и часто требуют чрескожной фиксации лаг-винтом ⁶ .

История и этимология

Первоначально он был назван британским хирургом Джонатаном Хатчинсоном (1828-1913).