Alkūninis velenas yra gyvybiškai svarbi variklio dalis. Jis jungia stūmoklį su alkūniniu velenu. Švaistiklis keičia linijinis judesys stūmoklį į sukamasis judesys alkūninio veleno. Veikiant varikliui švaistiklis susiduria su įtempimu, suspaudimu, lenkimu ir kitais įtempiais. Alkūninio veleno konstrukcija ir medžiagos yra labai svarbios jo atsparumui ir ilgaamžiškumui.
Alkūninio veleno funkcija yra paversti oro slėgį, perduodamą iš stūmoklio koto mazgo, į sukimo momentą ir išvesti jį į išorinį pasaulį. Jis taip pat naudojamas vožtuvų eigai ir kitiems pagalbiniams variklio įrenginiams valdyti. Alkūninio veleno veikimo sąlygos yra atšiaurios: jis turi atlaikyti dujų slėgį, inercijos jėgą ir inercijos momentą, todėl patiria nuolat kintančias apkrovas.
Alkūninio veleno konstrukcija ir medžiagos
Alkūninio veleno konstrukcija apima pagrindinius ir švaistiklio kakliukus. Pagrindiniai kakliukai skirti alkūniniam velenui paremti. Dažniausiai naudojamas pilnas atramų tipas, kai pagrindinių kakliukų skaičius yra vienu daugiau nei cilindrų skaičius, arba nepilnas atramų tipas, kai pagrindinių kakliukų skaičius neviršija cilindrų skaičiaus. Švaistiklio kakliukai, kartu su dviem galiniais švaistikliais, sudaro alkūninio veleno lenkimą.
Alkūninio veleno gamybai naudojamos įvairios medžiagos, priklausomai nuo variklio tipo: vidutinio anglies plienas (benzininiai varikliai), legiruotasis ketus (dyzeliniai varikliai) ir kalusis ketus.
Švaistikliai yra esminės variklio konstrukcijos dalys, o jų tipai turi įtakos veikimui. Šie strypai yra pagaminti iš vienos medžiagos, todėl užtikrina tvirtą ir patikimą konstrukciją. Kaltas plienas yra labiausiai paplitusi medžiaga automobilių švaistikliais. Jis turi puikų stiprumą, nes jo grūdelių struktūra yra išlyginta kalimo proceso metu. Ruošinio plienas ypač naudojamas didelio našumo varikliuose. Aliuminio lydiniai yra populiarūs dėl savo lengvo svorio ir gebėjimo sugerti smūgį. Titanas yra aukštos kokybės medžiaga, kuri idealiai tinka, kai būtina sumažinti svorį, o kaina nėra didelė problema. Ketaus yra pigesnis pasirinkimas, naudojamas mažesnio našumo įrenginiuose.
Alkūninių velenų klasifikacija
Alkūniniai velenai gali būti skirstomi į kelis tipus:
- Sveikieji (įprasti) alkūniniai velenai: Tai standartinė konstrukcija, plačiai naudojama įvairiuose varikliuose.
- Kombinuoto tipo alkūniniai velenai: Dažniausiai naudojami mažuose benzininiuose varikliuose su švaistikliais ir varikliuose su riedėjimo guoliais kaip pagrindiniais alkūninio veleno guoliais.
Dažni alkūninio veleno pažeidimai ir nusidėvėjimo modeliai
Alkūninis velenas gali patirti įvairius pažeidimus, įskaitant kakliukų paviršiaus pažeidimus, nudegimus, lenkimą, deformaciją, įtrūkimus ir net lūžius. Pagrindiniai nusidėvėjimo modeliai apima:
- Pagrindinio ir švaistiklio kakliukų radialinis susidėvėjimas, dažnai įgaunantis elipsės formą. Didžiausias susidėvėjimas paprastai atitinka vienas kitą ir yra linkęs koncentruotis kakliukų šonuose.
- Švaistiklio kakliuko susidėvėjimas yra didesnis nei pagrindinio kakliuko dėl didesnės apkrovos ir prastesnių tepimo sąlygų. Švaistiklio kaklelio vidinė pusė dėvisi labiausiai, formuojantis ovalo formą.
Ribinis alkūninio veleno nusidėvėjimas paprastai svyruoja nuo 0,05 mm iki 0,20 mm, tačiau tikslesnė riba priklauso nuo alkūninio veleno medžiagos, konstrukcijos ir eksploatavimo sąlygų. Paprastai ribinis nusidėvėjimo dydis neturėtų viršyti 1-2% alkūninio veleno skersmens.
Alkūninio veleno įtrūkimai ir lūžių modeliai
Alkūninio veleno įtrūkimai dažniausiai atsiranda perėjimo angoje ir alyvos angoje tarp švaistiklio peties ir kakliuko. Dėl netinkamo veikimo ir įtempių koncentracijos gali atsirasti skersiniai arba ašiniai įtrūkimai. Įtrūkimai alyvos angoje, ypač jei alyvos kanalas yra pasviręs, gali atsirasti dėl netolygaus įtempių pasiskirstymo.
Alkūninio veleno lenkimo ir sukimo priežastys
Alkūninio veleno lenkimą ir sukimą gali sukelti keletas veiksnių:
- Per didelis pagrindinio guolio tarpas ir variklio darbo sąlygos (detonacija, perkrova), sukeliantys stiprią vibraciją.
- Kelių cilindrų neveikimas arba nesubalansuotas variklio darbas.
- Nenuoseklus laisvumas kiekvieno pagrindinio guolio dangčio, sukeliantis netolygų jėgos poveikį alkūniniam velenui.
- Pagrindinių korpuso angų koncentriškumo nuokrypis cilindrų bloke.
- Netinkamas eksploatavimas, pavyzdžiui, staigus startas traukiant priekabą.
- Netinkamas alkūninio veleno laikymas ir ilgalaikis atramos trūkumas.
Vienas didelis dviejų dalių konstrukcijos pranašumas yra tas, kad jis perkelia stūmoklio sukimosi tašką nuo paties stūmoklio iki strypo. Taip sukuriamas dar vienas svarbus sukimosi taškas. Švaistiklis užtikrina nuoseklus ir sklandus stūmoklio judėjimas.
Alkūninio veleno pažeidimų apžiūra ir remontas
Alkūninio veleno pažeidimų apžiūra apima susidėvėjimo matavimą išoriniu mikrometru ir įtrūkimų patikrinimą. Įtrūkimams aptikti naudojami tokie metodai kaip:
- Alyvos nutekėjimo metodas: Išvalytas alkūninis velenas panardinamas į žibalą, išimamas, nuvalomas, apibarstomas baltais milteliais ir lengvai pabeldžiamas. Įtrūkimų vietose pasirodys alyvos dėmės.
- Magnetinio bandymo metodas: Naudojamas defektų detektorius, kuris įmagnetina dalį ir purškia magnetinius miltelius. Milteliai adsorbuojasi įtrūkimų vietose, nurodydami jų buvimą ir dydį.
Alkūninio veleno remontas atliekamas šlifuojant kakliukus, jei apvalumo ir cilindriškumo paklaida viršija 0,01-0,0125 mm. Radialinis išsiveržimas, paprastai mažesnis nei 0,04-0,06 mm, turi būti taisomas, jei viršija 0,10 mm. Tam naudojami šalto slėgio kalibravimo arba detonacijos metodai.
Jei įtrūkimai neplinta ir nėra kritinėse vietose, juos galima taisyti. Tačiau, jei įtrūkimas atsiranda įtemptoje vietoje (alkūninio veleno svirtis ar kakliukas), alkūninį veleną būtina pakeisti nauju.
Alkūninio veleno lenkimo kompensavimas gali būti atliekamas paviršiaus sprogimo metodu (lenkimui iki 0,30-0,50 mm) arba šalto slėgio kompensavimo metodu, naudojant presą.
Kapitalinis variklio remontas ir alkūninio veleno priežiūra
Kapitalinis variklio remontas yra sudėtinga ir brangi paslauga, kurios metu atliekama išsami variklio diagnostika, išardymas, valymas, detalių patikra ir keitimas, surinkimas bei bandymai. Tinkamai prižiūrint automobilį ir periodiškai tikrinant variklio funkcionalumą, galima atidėti kapitalinio remonto poreikį.
Po kapitalinio variklio remonto ypatingai svarbi yra pirmoji 1000 kilometrų rida (įvažiavimo laikotarpis). Šiuo metu būtina vengti staigių akseleracijų, ilgalaikio darbo dideliais sūkiais, dažnai keisti alyvą ir filtrą. Tai užtikrina tinkamą naujai surinkto variklio dalių susidirbimą ir ilgą tarnavimo laiką.
Pagrindiniai automobilio variklio komponentai, kurių gedimai gali lemti kapitalinio remonto poreikį, apima cilindrus, stūmoklius, krumpliaračius, vožtuvus, degalų tiekimo ir uždegimo sistemas, aušinimo bei tepimo sistemas. Atsiradus gedimams, tokiems kaip prastas užvedimas, sumažėjusi trauka, padidėjusios kuro ar tepalų sąnaudos, girdimi nebūdingi garsai ar variklio perkaitimas, būtina nedelsiant kreiptis į specialistus.
Veleno stiprumo skaičiavimas
Veleno stiprumo skaičiavimas yra svarbus inžinerinis uždavinys, siekiant užtikrinti saugų ir patikimą mechanizmų darbą. Tai apima lenkimo ir sukimo momentų skaičiavimą, veleno skersmens parinkimą, sąsukos kampo nustatymą ir kitus parametrus.
Šis skaičiavimas naudoja specializuotą programinę įrangą, kuri leidžia modeliuoti veleno sistemą, atsižvelgiant į įvairius elementus, tokius kaip rotorius, apvijos ir kt. Variklio veleno sistema yra sudėtinga, o jos dinaminis elgesys, ypač lenkimo inercijos momentas, turi didelę įtaką vibracijai.
Kritinio greičio skaičiavimas
Kritinio greičio apskaičiavimas yra pagrindinė rotoriaus dinamikos analizės dalis. Tinkamai apskaičiuotas kritinis greitis yra svarbi sąlyga saugiam ir patikimam įrenginio darbui. Jis padeda užtikrinti, kad variklio veikimo greitis būtų saugiu atstumu nuo kritinių greičių, taip išvengiant rezonanso ir galimų pažeidimų.
Guolių montavimo padėties skaičiavimas
Guolių montavimo padėties skaičiavimas yra būtinas siekiant užtikrinti stabilų darbą ir tinkamą apkrovos pasiskirstymą. Atliekant šiuos skaičiavimus, atsižvelgiama į statinę deformaciją ir guolių apkrovą, siekiant nustatyti optimalią guolių padėtį.
Dešimt dažniausių siurblio veleno lūžio priežasčių yra darbas atokiau nuo BEP (optimalios darbinės zonos), veleno lenkimas, sparnuotės ar rotoriaus disbalansas, skysčių savybės, greičio pokyčiai, netinkamas naudojimas, komponentų neatitikimas, vibracija, neteisingas surinkimas ir netinkamai įdiegtos detalės.
tags: #veleno #lenkimo #skaiciavimas