Как правильно запрессовать палец в поршень: Запрессовка поршневых пальцев

Как правильно запрессовать палец в поршень

На чтение 10 мин Просмотров 310 Опубликовано 27 января 2021

Есть двигатели, поршневые пальцы которых свободно «плавают» в бронзовой втулке верхней головки шатуна (или в игольчатом подшипнике шатуна, или просто в твёрдом покрытии верхней головки шатуна), но на некоторых двигателях, в том числе и жигулёвских, поршневой палец запрессовывается в верхнюю головку шатуна, а свободная посадка получается в бобышках поршня. Для таких моторов я опишу удобное и универсальное приспособление, которое очень облегчит запрессовку поршневого пальца в шатун, и которое поможет установить поршневой палец симметрично и сохранить детали.

Простейший жигулёвский двигатель, может создать для начинающего ремонтника проблему, так как при ремонте такого двигателя (с неподвижным пальцем в верхней головке шатуна), правильно установить поршневой палец не так то просто.

Он запрессован в верхнюю головку шатуна с натягом в 0,01 — 0,042 мм. И этот натяг желательно проконтролировать после запрессовки по осевому усилию, которое способно сдвинуть детали относительно друг друга, при приложении усилия не менее 400 кгс, при температуре 20 градусов тепла. Контроль натяга нужен из-за того, что сейчас в продаже много левых деталей. Но вышеописанный контроль осуществить не так то просто, но его можно и не делать, если просто тщательно промерить покупаемые детали, и добиться при выборе пальца, чтобы наружный диаметр пальца, был больше внутреннего диаметра верхней головки шатуна в пределах тех же 0,01 — 0,042 мм. Палец замеряем микрометром, а отверстие верхней головки шатуна нутромером.

Кстати, при соблюдении правильного температурного режима нагрева головки шатуна и точного диаметра пальца и отверстия головки, палец в верхнюю головку шатуна и запрессовывать то не придётся, а всего лишь вставить с небольшим усилием. Для этого верхнюю головку шатуна нагревают до 240 градусов.

Но вот нагреть то не проблема, а вот как установить палец строго симметрично относительно шатуна? (чтобы и справа и слева головки шатуна, палец выступал на одинаковое расстояние). Чтобы свести к минимуму опасное действие вибрации от криво установленной детали, а ведь палец не один, их четыре, и в сумме может получиться ощутимая вибрация. А бывает даже, что палец смещаясь от вибрации ещё больше в сторону, задирает поверхность цилиндра двигателя. Последствия, мягко говоря нежелательные. Так как же всё таки обеспечить симметрию пальца относительно верхней головки шатуна?

Для установки поршневых пальцев моторов Ваз 21011, 2105, 2106 с диаметром поршня 79 мм и двигателей Ваз 2101, 2103 с диаметром поршня 76 мм, понадобятся два разных фирменных приспособления. Эти приспособления в теории обеспечивают правильное положение пальца в головке шатуна, и естественно в поршне. Но вот практика доказывает, что в магазинах есть множество поршней, которые отличаются расстоянием между бобышками от идеала Советского заводского поршня, да и пальцы тоже не блещут точной длинной, которая указана в заводских советских книжках и мануалах.

Наверное левые подвальные производители, понимают формулировку «свободная посадка бобышек поршня относительно пальца» в буквальном смысле.

Приспособление для запрессовки поршневого пальца.
1 — оправка, 2 — регулировочная гайка, 3 — поршень, 4 — поршневой палец, 5 — направляющая втулка, 6 — шатун, 7 — винт.

Так вот, чтобы не тратить деньги на два разных фирменных приспособления, и чтобы правильно устанавливать поршневые пальцы и поршни с учётом их действительных размеров, предлагаю изготовить универсальное приспособление, показанное на рисунке. Основное его отличие от покупных изделий, состоит в том, что оно регулируемое. Показанный на рисунке размер А предварительно вычисляем, измерив длину пальца В и расстояние между бобышками поршня С. Обычно ширина головки шатуна находится в пределах 26,90 — 26,98 мм. Берём её равной 27 мм (пара соток не играет роли, (но можно учесть и их) по сравнению с ошибкой в 1 мм заводского фирменного приспособления, которое я опишу ниже) и теперь вычисляем: А = 0,5( D-B-C + 27) мм, а буква D — это диаметр поршня 79 или 76 мм.

К примеру возьмём диаметр поршня D равный 79 мм, а В равный 67,3 мм, С равный 31,2 мм. А = 0,5 (79 — 67,3 — 31,2 +27). В итоге получим А равный 3,75 мм. А вод фирменное заводское приспособление (его номер 02. 7853.9500) которое рассчитано для заводского советского поршня, с точными размерами и который практически не найти в продаже, рассчитанно на размер А равный 4,7 мм. В итоге получается ошибка более 1 мм, и это без учёта реальных размеров нестандартного левого поршня сегодняшнего дня. Теперь ошибёмся так же на всех четырёх поршнях по 1 мм, плюс вправо-влево из-за неправильных размеров левака, и в итоге получается вибрация, которая на оборотах свыше 2-3 тысяч, существенно сокращает ресурс жигулёвского двигателя. Преимущества самодельного приспособления, показанного на рисунке и которое можно подстроить под любой поршень — очевидны.

Советую при работе с приспособлением соблюдать простые и несложные правила. Прижимать поршень к верхней головке шатуна, следует как показано на рисунке. Тоесть размер А вычислен именно для случая, который показан на рисунке. Саму операцию выполняем по возможности быстро, а то шатун остывая может «прихватить» поршневой палец раньше, чем тот займёт своё симметричное место. И тогда сдвинуть палец, относительно прихваченного места, будет довольно проблематично, без повреждения деталей. Так же следует запомнить, что винт 7 перед началом работ затягивать не следует, потому что если палец нагреется от тепла шатуна, то он удлинится (от расширения металла от нагрева) и от этого винт 7 заклинит.

Детали приспособления.
2 — регулировочная гайка, 5 — направляющая втулка, 7 — винт.

Нагревать сами шатуны, удобнее в специальном приспособлении, но это тема следующей статьи. Вот казалось бы самый простой жигулёвский двигатель, а при ремонте могут возникнуть проблемы от незнания нюансов, но с приспособлением описанным в этой статье, я надеюсь у новичков не возникнет больше проблем в самостоятельной замене поршней или в запрессовке поршневых пальцев. Удачи всем!

В двигателях автомобилей, где поршневой палец собирается с поршнем после нагрева верхней головки шатуна, обратная выпрессовка поршневого пальца

достаточно проблематична. Примером может служить известный всем двигатель автомобилей семейства ВАЗ.

Дело здесь в том, что усилие на сдвиг после остывания головки шатуна составляет порядка тонны и демонтировать палец поршня из шатуна при разборке двигателя очень сложно.

Мотористы , профессионально занимающиеся ремонтом двигателей используют для этих целей различные приспособления, облегчающие сам процесс разборки и позволяющие сохранить детали. Когда приспособления для выпрессовки поршневого пальца отсутствуют, то обычно применяют кувалду и деревянную колоду с выемкой в форме поршня. При таком варварском способе разборки пары шатун-поршень может наступить деформация шатуна, не говоря уже про поршень, который однозначно подлежит выбраковыванию.

Предлагаемый вариант пресса, где выпрессовка прессом поршневого пальца занимает меньше минуты времени, под силу сделать любому автолюбителю.

Для этого потребуется услуга токаря, гидравлический домкрат и ваша сборка пресса.

Пресс представляет собой три площадки, соединенных между собой двумя стойками с гайками фиксации площадок. Средняя площадка подвижная и приводится в работу при помощи гидравлического домкрата установленного на нижней площадке пресса. Верхняя площадка имеет отверстие для выхода

Помимо основного предназначения выпрессовку прессом можно использовать и для других целей, если сделать сменную площадку, но это уже на ваше усмотрение. Сам пресс позволяет выполнять выпрессовку поршневых пальцев любых соединений с учетом площадки под поршень. При этом все детали выпрессовки остаются в идеальном состоянии и пригодны для повторного использования.

Пресс можно закрепить стационарно на верстаке гаража, а можно и работать им в незакрепленном состоянии.

Схема работы гидравлического пресса

Перед выпрессовкой поршневого пальца необходимо «сбросить» давление в домкрате, открутив пробку сброса в его нижней части.

Затем опустить площадку, надавливая на нее сверху усилием руки, на величину необходимую для установки поршня. Далее поршень устанавливается на площадку и пробка сброса давления на домкрате закручивается.

Пресс готов к работе. Накачивать домкрат удобнее всего с использованием любого длинного металлического стержня подходящего диаметра. Когда домкрат поднимет площадку с поршнем до верхнего упора пресса, нужно сверху убедиться что поршневой палец идет точно по центру отверстия в верхней площадке. При дальнейшем накачивании домкрата будет слышен характерный щелчок (отрыва пальца от шатуна) и усилие несколько уменьшится.

Выдавливать палец нужно до его полного выхода из верхней головки шатуна.
Выпрессовав поршневой палец, отдается пробка сброса давления домкрата и площадку опускают вниз, освобождая пространство для снятия поршня. Далее в таком же порядке распрессовываются остальные пальцы.

Размеры пресса можно выбрать произвольные, главный ориентир будет использованный тип гидравлического домкрата и его размеры в нерабочем состоянии и при полном выходе штока. Фотографии сделаны на мобильный телефон и при не совсем удачном освещении, но думаю что сама конструкция пресса понятна.
Если есть вопросы, то оставляйте их в комментариях отвечу всем. Интересует также ваше мнение по поводу практичности такого пресса.

Данная страница относится к разделу работы с двигателем и освещает тему сборки поршня. Для сборки поршня вам будут необходимы рожковые, накидные ключи, спецприспособления, а именно: ключи 10, 13,14,17,19,21,22 36(возможно использовать газовый – разводной ключ), набор торцовых головок с переходниками и удлинителями. Из приспособлений вам понадобятся, приспособление для установки поршней в цилиндры, для запрессовки поршневых пальцев, динамометрический ключ, отвёртка монтажная лопатка, молоток.

Сборка поршня включает в себя такой момент как запрессовка поршневого пальца, все действия, по выполнению которого мы изложим далее.

Обратите внимание на изображении, красной стрелкой показана метка в виде буквы П При сборке шатун с поршнем необходимо собрать так чтобы отверстия для слива масла находящиеся на нижней головке шатуна, были расположены на одной стороне с меткой П.

На изображении показано приспособление, с помощью которого запрессовывают поршневой палец.

1. Валик 2. Палец поршня 3.Направляющая втулка 4. Винт 5. Дистанционное кольцо.
Соберите устройство для запрессовки поршневого пальца в следующей последовательности:
1 на устройство для запрессовки поршневого пальца наденьте стопорное кольцо (кольцо на предыдущем изображении указанно под номером 5)
2. Наденьте на валик палец поршня (палец показан под номером 2)
3. На валик наденьте направляющею втулку (номер3)
4.Закрепите втулку винтом, при этом не затягивайте винт полностью (номер4)

Для того чтобы без особых усилий запрессовать палец поршня в головку шатуна, шатун нагревают используя печь до температуры 240градусов.

Выньте шатун из печи и зажмите его в тиски, наденьте поршень на шатун и совместите отверстие под палец с отверстием в головке шатуна. Надетый на устройство палец поршня, с небольшим усилием протолкните до упора в отверстие поршня и шатуна.

Из – за того, что шатун остывает довольно быстро и при остывании отверстие головки шатуна сокращается и как следствие уменьшается в размере, запрессовывать палец поршня следует незамедлительно. Снимите устройство с поршневого пальца. Спустя некоторое время, после остывания шатуна, через отверстие в бобышках поршня, смажьте палец поршня чистым моторным маслом.

В последовательности противоположной снятию соберите поршневые кольца.

Установка колец на поршень задача не сложная, но требует осторожности, что бы ни деформировать и не сломать поршневые кольца, не разжимайте их более необходимого. На поршнях используются два типа маслосъёмных колец, первый тип состоит из расширителя и одного кольца, второй тип состоит из расширителя и двух колец.

Установите выточкой вниз нижнее компрессионное кольцо, устанавливать кольцо меткой вверх по направлению к днищу поршня следует, если на кольце есть метка ТОР или ВВЕРХ.

После установки колец на поршни замки колец следует расположить, так что бы они ни совпадали межу собой.

Приспособления для запрессовки поршневого пальца в шатун, чертеж

В двигателях автомобилей ВАЗ поршневой палец запрессовывается в нагретую головку шатуна. Расчетный натяг в соединении после запрессовки должен быть примерно 0,04 мм. В соединении палец-поршень расчетный зазор около 0,01 мм. При температуре поршня и пальца, равной 20 градусов, последний должен легко проталкиваться в поршень усилием руки. А вот смазанный моторным маслом палец не должен выпадать из поршня в вертикальном положении. 

Приспособления для запрессовки поршневого пальца в верхнюю головку шатуна, чертежи, схемы и размеры.

У двигателей ВАЗ-2101, ВАЗ-2103 (диаметр цилиндра 76 мм) для запрессовки пальца рекомендуется использовать приспособление А.60325 с размером, определяющим положение пальца, равным 2,01-2,03 мм. Для двигателей ВАЗ-2105, ВАЗ-2106 (диаметр цилиндра 79 мм) предназначено другое приспособление 02.7853.9500 с соответствующим размером, равным 4,7-4,71 мм.

Как видим, рекомендуемые допуски размеров в первом случае 0,2 мм, во втором 0,1 мм. По идее, приспособление должно обеспечивать симметричное положение пальца в шатуне и соответственно в поршне (с допускаемыми отклонениями). Однако, практика показывает, что длины частей пальца, выступающих из верхней головки шатуна, могут отличаться на 1 мм и более.

Это происходит из-за различных расстояний между внутренними торцевыми плоскостями бобышек поршней, поставляемых в запасные части. К тому же, могут существенно отличаться по длине поршневые пальцы (свободный размер). Таким образом, рекомендуемые заводом приспособления можно использовать не всегда. Для выхода из этого положения вместо двух приспособлений используется одно, но регулируемое.

Запрессовка поршневого пальца в верхнюю головку шатуна.

Регулируемый размер А* вычисляется по формуле : А = 0,5 (D-B-C+27) мм, где :

В — длина пальца;
С — расстояние между внутренними торцевыми плоскостями бобышек поршня;
D — диаметр цилиндра;
27 — ширина верхней головки шатуна (выдерживается точно).

Пример расчета:

D=79; B=67,3; С=31,2, тогда А = 0,5 (79-67,3-31,2+27)=3.75 мм. Заметим, что у приспособления 02.7853.9500 этот размер равен 4,7-4,71 мм.

Напомним, что винт 7 (см. рисунок) затягивается неплотно, чтобы не произошло заклинивания при удлинении пальца от контакта с нагретой головкой шатуна. При запрессовке (установке) пальца поршень должен прижиматься к верхней головке шатуна, как показано на рисунке. Операция должна проводиться очень быстро, так как быстро охлаждающийся шатун может «схватить» палец до полной его запрессовки, а в охлажденном шатуне положение пальца уже не изменить.

На практике довольно часто приходится сталкиваться со случаями, когда приспособления ВАЗ и рассматриваемое регулируемое приспособление просто неприменимы. Дело в том, что у поршневых пальцев, поставляемых в запасные части, отверстие не предназначено для использования упомянутых приспособлений. Впечатление такое, что и сверление этих пальцев производится с двух сторон, при этом нет точного совпадения осей отверстий.

В результате, стержень оправки приспособления диаметром 14,87-14,93 мм или просто не вставить в палец или, из-за очень плотной посадки, не извлечь из пальца при снятой направляющей втулке примерно в течение 30 минут. Попытки «подкорректировать» отверстие рассверливанием оканчивается неудачей. Палец цементирован и закален ТВЧ, при этом и поверхность отверстия оказывается повышенной твердости.

Оправка для запрессовки поршневого пальца.

Для описанных случаев надо изготовить короткую оправку с диаметром стержня 14,5 мм. Кстати, встречаются пальцы, где невозможно вставить оправку и с диаметром стержня в 14 мм. На оправке палец не фиксируется. Другой вариант короткой оправки, но с фиксацией пальца показан на рисунке ниже.

Технология запрессовки (установки) пальца короткими оправками.

Поршень кладем на деревянную подкладку. Вставляем между бобышками поршня нагретую головку шатуна, придерживая его рукой в рукавице за нижнюю часть. Другой рукой устанавливаем палец в отверстие бобышек поршня и в верхнюю головку шатуна (усилие незначительное) так, чтобы палец выступал из поршня на 5-7 мм. Оправкой с отрегулированным размером А вставляем палец окончательно. Иногда приходится по оправке слегка постучать молотком.

Запрессовка поршневого пальца в верхнюю головку шатуна.

Если палец просто проваливается до деревянной подкладки, это в подавляющем большинстве случаев означает, что шатун непригоден для перепрессовки пальца. Пригодность шатунов для перепрессовки проверяется при помощи другого приспособления. Расчетный натяг в соединении палец — верхняя головка шатуна у автомобилей ВАЗ должен быть в пределах 0,010-0,042 мм. Не следует забывать и о проверке соединения палец — бобышка поршня, там расчетный зазор 0,008-0,016 мм.

Контроль запрессовки и выпрессовка поршневых пальцев.

Натяг в соединении палец — верхняя головка шатуна при температуре 20 градусов должен быть таким, чтобы палец не перемещался в головке шатуна при осевой нагрузке в 400 кгс. Усилие выпрессовки может достигать более 800 кгс.

Для контроля запрессовки и для выпрессовки пальцев предлагается более простое приспособление, чем рекомендуемое заводом А. 95615. Основание и пластина привариваются к ребру. Гайка собирается с подшипником 8202 (dxDxH=15x32x12 мм; Со=18 247 Н = 1860 кгс). После установки опоры трубчатая часть гайки завальцовывается в канавку опоры. Перед завальцовкой подшипник следует смазать.

Проверка запрессовки поршневого пальца в верхнюю головку шатуна.

Контроль запрессовки.

Прикладываемое осевое усилие определяется по моменту затяжки гайки. Момент измеряется динамометрическим ключом. Связь между прикладываемым крутящим моментом М и развиваемым осевым усилием Q определяется по формулам:

M = 0,23Qd кгсм; Q = 4,35 M/d кгс, где d — номинальный диаметр резьбы, м (в нашем случае резьба М14; d=0,014 м). Так, при Q = 400 кгс (3,924 кН) получим М = 0,23х400х0,014 = 1,288 кгсм или 12,64 Нм.

Перемещение пальца контролируется по перемещению головки винта индикатором, закрепленным на стойке кронштейна индикатора винтом М6-10. Посадка пальца в шатуне будет соответствовать норме, если после прекращения действия динамометрического ключа и возвращения гайки в первоначальное положение, стрелка индикатора возвратится к нулевой отметке. В случае проскальзывания пальца (М=1,3 кгсм; Q=400 кгс) в верхней головке шатуна необходимо заменить шатун.

Выпрессовка.

Выпрессовку пальца рекомендуется проводить на прессе с использованием оправки А.60308, центрируемой по отверстию в пальце и опоры с цилиндрической выемкой. Одновременно определяется пригодность шатуна. Обычно палец выпрессовывается при моменте 2,8-4,5 кгсм. что соответствует осевой силе 870-1398 кгс.

Окончательно пригодность шатуна определяется после проверки его на деформацию на поверочной плите или с помощью лекальной линейки. После затягивания гаек болтов крышки шатун зажимается в тисках за боковые поверхности нижней головки через прокладки из мягкого металла. Зажимать шатун за стержень, а тем более за верхнюю головку, нельзя во избежание его деформации (скручивания).

По материалам книги «Приспособления для ремонта автомобилей».
Росс Твег.

Баллада о кривых шаловливых ручонках — журнал «АБС-авто»

Обычно в балладах рассказывается о чем-то трагическом и монументальном. Вот, например, у Пушкина: взял вещий Олег в руки череп коня, а из оного черепа как выскочит змея в плохом настроении – и нет князя! Но наша баллада будет не о соблюдении техники безопасности (как у Александра Сергеевича), а о халтуре и ее последствиях при проведении ремонтных работ – как у английского поэта и священника XVII века Джорджа Герберта. Напомню, в этой балладе кузнец не забил гвоздь в подкову – и армия проиграла сражение.

Вступление. Металлолом

Итак, привез клиент на станцию старенькую машину – почините, говорит, ей мотор. Он работает, однако что-то плохо: греется, масло «жрет», да и вообще что-то там странно постукивает. Отвечают ему на СТО: «Конечно! Вот прям сейчас и починим вашу железную лошадку!».

Долго ли, коротко ли, но не прошло и пары-тройки месяцев, как машину возвращают счастливому владельцу. С новыми поршнями, кольцами, вкладышами, клапанами, прокладками и другими разными красивыми детальками. Катайся и радуйся!

Но радость, как это иногда случается, длилась недолго – не проехав и тысячи километров, двигатель «сдох» – а фактически взорвался, окончательно и бесповоротно. И восстановлению не подлежит, даже с использованием самых «древних» способов: уже ничего нельзя ни подварить, ни расточить, ни приклепать. Некуда и нечего. Груда железа, которой путь только на свалку.

Гильза цилиндра разрушилась, а двигатель превратился в груду железа…Обрыв тарелки клапана для камеры сгорания никогда не проходит бесследноА вот и сам «оборванец» — судя по соседнему гнутому клапану, обрыв случился от удара поршня

Автовладелец возвращается на СТО в «расстроенных чувствах» – и спрашивает: «Ну как же так?». А ему в ответ: «Ну, мы ж говорили, что не хватает деталей? А Вы подписали бумагу, в которой прописано, что наш сервис не отвечает за качество деталей, которые Вы нам не подвезли. Что Вы ж теперь от нас хотите?».

На что автовладелец говорит, что да, действительно – такую бумагу подписывал. Да – не подвез всех деталей. Но разве должен мотор вот так вот взрываться? Кажется, что дело тут нечисто…

И в самом деле – а что такого сделали ремонтники, чтобы из плохо, но работающего двигателя «соорудить» такую кучу металлолома?

Сюжет.

Между молотом и наковальней

Разборка двигателя показала, что один поршень в моторе полностью разрушился: от него остались лишь мелкие кусочки. Но одновременно с этим «приказал долго жить» и выпускной клапан в этом же цилиндре. А это – вполне себе характерная поломка, которая может указать на виновника происшествия.

Дело в том, что когда обрывается клапан и разрушается поршень, то в 99,9% случаев «виноват» клапан. Традиционный «сценарий» развития такой поломки следующий: когда на средних оборотах двигателя (по какой-то причине) разрушается клапан, его тарелка, оторвавшись от стержня и перемещаясь в цилиндре хаотично, попадает между поршнем и головкой блока.

Поршень фактически вбивает тарелку в стенку камеры сгорания, но его прочность в любом случае ниже прочности головки блока. Несколько таких ходов – и осколки поршня вместе с тарелкой осыпаются в поддон картера. Ну а дальше по цепочке – дыра в блоке цилиндров, убитая головка блока, коленвал. Свалка, в общем… Что на первый взгляд, полностью соответствовало общей картине происшествия.

Эксперт, проводивший исследование по просьбе владельца, не стал себя утруждать разными версиями и сразу сделал вывод о том, что поломка двигателя произошла вследствие разрушения клапана. Ну а клапану, очевидно, «помогли» ремонтники – якобы чего-то там не так точили, резали или притирали. Хотя никаких особых признаков кривого точения найти так и не удалось…

Естественно, выводы экспертизы не понравились руководству СТО – дескать, мы же предупреждали клиента, что он не предоставил всех необходимых запчастей, а значит, мы можем ставить что угодно – и ответственности ни за что мы не несем. А вот и бумага, подписанная клиентом…

Ну, раз такое дело – решили сделать еще одну экспертизу. И совершенно неожиданно выяснился крайне странный, интересный и серьезный факт.

В исследуемом двигателе применяется неподвижная посадка поршневых пальцев в верхних головках шатунов – ее также называют прессовой. Если палец запрессован в отверстие шатуна, то он будет сидеть неподвижно, а поршень сможет вращаться на пальце. Но оказалось, что почти все пальцы в данном моторе свободно «ходят» (а проще говоря, болтаются) в отверстиях шатунов. Причем некоторые из них можно было просто вытащить рукой.

В большинстве шатунов пальцы легко сдвигались и даже вынимались от рукиПри сдвиге пальца упором служит поверхность цилиндра, где от пальца остается характерная «канава»

К чему это привело? «Болтающийся» палец во время работы двигателя сдвигается в шатуне от своего нормального среднего положения до упора в ту или другую сторону. Упор этот – стенка цилиндра, которую палец начинает грызть своей острой кромкой и прогрызает в ней огромную «канаву». В большинстве цилиндров мотора такие «канавы» обнаружились. А в том цилиндре, где рухнул поршень, канава оказалась самой глубокой и широкой…

Если выдвинуть палец до упора в стенку цилиндра, то окажется, что у него остается опора только на одну бобышку поршня, а на второй бобышке опоры пальца практически нет: его торец «зацепляет» только за самый край отверстия. Тогда при работе двигателя край этой бобышки на поршнях очень быстро срабатывается, а от возрастающих ударных нагрузок на палец другая бобышка быстро разрушается. Вместе со всем поршнем.

Признаки этой неисправности очевидны – «канава» на стенке цилиндра, на одной бобышке следы перекоса пальца (на обоих краях отверстия есть характерный износ), а на другой – «разбитый» внутренний край.

На пальце видны не только разбитые края, но и несимметричные следы приработки и даже следы приработки к отверстию в шатуне, с которым он должен быть неподвижно соединен. Именно такая картина и обнаружилась на большинстве поршней двигателя.

Кульминация. Конфликт в металле

Причина поломки мотора стала более понятной. Но вот что послужило появлению этой самой причины? И соответственно – кто виноват? И с чего это вдруг отверстия в шатунах увеличились? Или это пальцы уменьшились? А почему тогда до ремонта ничего не увеличивалось и не уменьшалось?

При сдвиге до упора палец теряет опору на одну из бобышек. ..

Для выяснения причины и виновника необходимо пройти по всей цепочке – от момента приема двигателя в ремонт до поломки. И сравнить состояние деталей, найти все факторы, которые могли оказать критическое воздействие. Когда такую работу провели, выяснилось, что ни в эксплуатации, ни при разборке узла (при выпрессовке пальца из головки шатуна) никаких критических сил не возникает. Под подозрением осталась единственная операция – сборка поршня с шатуном.

…что видно по характерной выработке на краю отверстия бобышки

Из многолетней и широко известной ремонтной практики: чтобы собрать конструкцию «шатун – поршень», верхнюю часть шатуна надо нагреть, чтобы отверстие верхней головки расширилось, и «натяг» пальца в отверстии превратился в зазор – тогда с помощью специальной оправки можно «от руки» вставить холодный палец на место.

Весь вопрос состоит в том, до какой температуры допустимо нагревать шатун? На головках шатунов была выявлена окалина, они приобрели серый цвет – что говорит о том, что нагреты они были выше 300°С. Хотя по известным данным температура головок не должна превышать 200°С.

Ну и что тут такого? – думает иной начинающий механик, обладатель «шаловливых кривых ручонок». Железка же: нагрел побольше, чтобы палец легче встал на место!

Да, действительно, при перегреве шатуна палец легко встанет. Но вот потом обязательно начнутся большие проблемы – что, собственно, в данном случае и произошло. Когда холодный палец соприкасается с перегретым шатуном, место контакта начинает интенсивно охлаждаться. И металл пытается сжаться на внутренней поверхности отверстия. Но перегрет-то (и расширен) весь объем металла головки шатуна. И естест­венно, сильно нагретые наружные слои верхней головки стараются «не пустить» внутренние сжаться. В результате такого «конфликта» слоев в головке возникают буквально «зверские» напряжения растяжения.

Несимметричные следы приработки на пальце — типичные признаки его сдвига и вращения в отверстии верхней головки шатуна

Но головка-то перегрета, а прочность металла снижена! Результат очевиден – если напряжения превысят предел пластичности металла при данной температуре нагрева, то после остывания в детали возникнут остаточные деформации. То есть диаметр отверстия в верхней головке шатуна просто увеличится, а палец потеряет натяг. И чем выше температура перегрева, тем ярче будет проявляться этот эффект.

«Полуфинал» истории – технические подробности и «шаловливые кривые ручонки»

Каждый уважающий себя ремонтник-профессионал, прежде чем приступить к работе с двигателем, сначала читал книги, инструкции и статьи по теме. В частности, по замене поршней написано много – и давно уже существует широко известная технология определения температуры нагрева шатунов, даже если в мастерской нет печи с контролем температуры (которой, кстати, не бывает ни в частном гараже, ни на СТО у дилера).

Эта технология была разработана еще в те времена, когда для ремонта ВАЗовских автомобилей у советских ремонтников, кроме гаечных ключей и отверток, в общем-то, ничего и не было. Поэтому нагревание шатуна проводилось с использованием «подручных средств», в частности, обычной бытовой электроплитки.

Все очень просто: шатун кладется на плитку верхней головкой, а на нее – кусочек мыла. И вот когда постепенно, минут через 15, мыло приобретет темно-коричневый цвет, значит, все, головка нагрета до искомых 200°С – можно собирать.

Отметим также, что в прошлом некоторые механики предпочитали нагревать шатуны паяльной лампой, но такой способ давно вышел из употребления – он опасен не только в помещении, но даже на улице.

Это все медленные способы нагрева – перегреть шатун теоретически можно, но «упаришься» ждать, пока он перегреется. А вот быстрый нагрев опасен, поскольку приводит к неконтролируемому перегреву. Например, нагревать деталь с помощью газовой горелки (даже при использовании мыла в качестве «индикатора») категорически нельзя – нагрев будет столь быстрым и интенсивным, что мыло даже не успеет отреагировать.

Но халтурщик с «шаловливыми кривыми ручонками» такими сложными материями не «заморачивается». И книг не читает – хотя в них все написано, подробно и тщательно. Он хватает сразу горелку, благо она тут же, рядом, у ребят в кузовном цехе… Раз – и готово.

Финал – с юридической моралью

У подавляющего большинства автомобилей разборка-сборка поршней и шатунов предусмотрена в ремонтной технологии и подробно изложена в ремонтной документации. Однако в исследуемом двигателе все наоборот – ремонт узла «шатун – поршень» вообще запрещен: производитель автомобиля в документации предусматривает лишь замену всего узла в сборе. О чем так и сказано – разбирать запрещено.

Очевидно, если двигатель достаточно старый, найти узел становится очень трудно или вообще невозможно – производитель его просто перестал выпускать. А вот отдельно поршень с пальцем найти легко: по прошествии 5–7 лет их различные типоразмеры уже производит множество независимых фирм. Именно так и случилось с упомянутым двигателем – шатуны в сборе с поршнями оказались несбыточной мечтой владельца, пришлось покупать поршневые группы. В надежде на то, что операция по перепрессовке поршней на шатунах не станет большой проблемой.

Но не тут-то было. Потому что в этот момент в нашей балладе опять появляется руководство СТО. Как только выяснилось, что найти узел «шатун – поршень» в сборе клиент не смог, то это самое руководство вызвало его «на ковер». И заявило, что для того чтобы отремонтировать мотор, придется нарушить все самые железные правила «мануала» и пойти на совершенно смертельный риск – собрать узел самим. Но поскольку оно (руководство то есть) ничего гарантировать при таком серьезнейшем нарушении инструкций не может (и даже наоборот) – то клиент обязан подписать «отказную» бумагу. Дескать, шатуны нуждаются в обязательной замене, но клиент их не предоставил. И потому СТО ни за что не отвечает.

Владелец, уверенный, что на станции работают порядочные люди и хорошие профессионалы, а также вспоминающий, что когда-то он и сам своими руками собирал поршни с шатунами на своих «жигулях», с легкостью подписывает документ. Что дальше, известно – шатуны перегревают, пальцы теряют натяг, мотор собирают с этим дефектом, выпускают машину, и через 1000 км мотор взрывается.

Итак, «кто виноват» в данной коллизии? То есть – кто будет платить за «банкет»?

С одной стороны, СТО нарушило инструкцию производителя: тот самый «мануал». Но – по настоянию клиента, о чем есть соответствующий документ, им подписанный. При этом (хотя производитель не указал, как разбирать и собирать узел) существуют общеизвестные методы сборки таких узлов. Которые надо выполнять – если, несмотря на запрет производителя, принято решение о выполнении запрещенной работы.

То есть, если уж нарушаешь, то нарушай правильно! Такой вышел парадокс – нарушая «мануал», на СТО могли его нарушить «правильно», и тогда мотор ездил бы долго и счастливо, но нарушили его «неправильно» – и мотор скоропостижно «умер». И третий вариант – вообще ничего не нарушать, а просто положить разобранный мотор в багажник и отправить клиента на все четыре стороны. Самый безопасный. Но почти без денег.

СТО выбрало путь нарушения, и можно предположить, что общеизвестной технологией сборки пренебрегли лишь потому, что у СТО была «индульгенция», по которой клиент отказывается от возможных претензий. То есть, не исключено, просто «дали потренироваться» ученику. А почему нет – за все же клиент платит, не так ли?

С юридической точки зрения, согласно известным «Правилам оказания услуг/выполнения работ по техническому обслуживанию и ремонту автотранспортных средств» при невозможности проведения каких-либо работ исполнитель обязан своевременно предупредить заказчика и составить документ, в котором указать не устраненные неисправности. При этом исполнитель вправе расторгнуть договор и потребовать возмещения своих затрат. Но не обязан…

Казалось бы, все было сделано «по закону»: и заказчик был предупрежден, и бумага составлена, и даже работа какая-то выполнена. Но полностью испорчена. При этом исполнитель не воспользовался своим правом расторгнуть договор, понадеявшись на свою юридическую грамотность, но полностью упустил техническую сторону дела, проявив полную техническую неграмотность и халатность. Халтура, одним словом. Почему?

Все очень просто: если не можешь качественно выполнить работу, то и не берись за нее. Благо закон тебе такую возможность предоставляет. А если взялся, то не обкладывайся «индульгенциями»: они не спасут. Еще и деньги взял за работу? Да ты просто «попал», и теперь будешь нести ответственность «по полной».

Вот такая баллада получилась, такая мораль…

• Александр Хрулев, канд. техн. наук, директор фирмы «АБ-Инжиниринг»

двигатель

Монтаж поршней · Technipedia · Motorservice

Установки

Назад к поиску

Информация о пользовании

Сборка поршней и шатунов

Перед монтажом шатуны необходимо проверить на отсутствие деформаций и перекосов с помощью подходящего испытательного прибора.
Приготовить поршень и шатун в соответствии с направлением установки. Смазанный маслом палец осторожно вводят в отверстия для пальца поршня и в головку шатуна. При использовании поршней с узкими отверстиями для пальца ввод пальца облегчается путем нагревания поршня до температуры ок. 40 °C.

Плавающие пальцы
Для крепления пальца служат входящие в комплект поставки упорные кольца. Бывшие в употреблении упорные кольца больше нельзя использовать. Во избежание невосстановимых деформаций упорные кольца нельзя зажимать слишком сильно.

Слегка повернув кольца, можно проверить, надежно ли они зафиксированы в канавках. Зазор в упорном кольце всегда должен находиться в направлении хода поршня.

Монтаж шатуна прессовой посадки
Отверстие в головке шатуна должно перекрывать палец. Для выполнения монтажа шатун необходимо нагреть до температуры 280 — 320 °C (не открытым огнем!). Затем хорошо смазанный палец в холодном состоянии быстро вводят в головку шатуна. Для обеспечения правильного положения пальца в шатуне следует воспользоваться приспособлением с упором для пальца.

Проверка поршневых колец

Проверьте, свободно ли поворачиваются (вращаются) кольца в кольцевых канавках.

В поршневых кольцах с отметкой «TOP» маркировка должна находиться в направлении днища поршня. Благодаря этому обеспечивается выполнение предусмотренной функции.

У колец со спиральным витым пружинным расширителем стыковые концы спирального витого пружинного расширителя всегда должны находиться точно напротив зазора в поршневом кольце. У спирального витого пружинного расширителя со спиралью из тефлона спираль находится в области зазора в поршневом кольце. Кроме того, у колец со спиральным витым пружинным расширителем и фиксирующим крючком должна быть обеспечена фиксация фиксирующего крючка в прорези маслосъемного кольца.

Кольцо со спиральным витым пружинным расширителем и фиксирующим крючком
1 Прорезь маслосъемного кольца
2 Фиксирующий крючок

Во время транспортировки концы пружины находятся в свободном состоянии и могут сместиться. Поэтому перед монтажом возможно, что потребуется откорректировать их положение. Обе цветные маркировки на концах пружины должны быть видны. Если их не видно, то пружина смещена и кольцо не действует. Перед монтажом зазоры в состоящем из трех частей маслосъемном поршневом кольце (обе стальные пластинки и пружина-расширитель) должны быть повернуты относительно друг друга соответственно на 120°.

Установка поршня в цилиндр

Блок цилиндров тщательно очистить. Проследить за тем, чтобы все поверхности скольжения были чистыми и хорошо смазанными. Поршневые кольца необходимо сжать манжетой для поршневых колец, чтобы обеспечить беспрепятственное скольжение поршня в цилиндре. В дизельных двигателях измерить размер зазора или, соответственно, размер выступа поршня и обязательно соблюдать данные изготовителя.

Ключевые слова :

поршень , поршневое кольцо , шатун

Группы продуктов :

Поршни и компоненты , Блок цилиндров двигателя

видео

Измерение выступа поршня

Группы продуктов на ms-motorservice.

com

Это вас тоже могло бы заинтересовать

Информация о продукте

Поршни KS Kolbenschmidt с трапециевидной выемкой для шатуна

Улучшение смазывания и охлаждения

Только для специалистов. Мы сохраняем за собой право на изменения и несоответствие рисунков. Информацию об идентификации и замене см. в соответствующих каталогах или в системах, основанных на TecAlliance.

Использование куки и защита данных

Группа Motorservice использует на Вашем устройстве файлы куки с целью оптимального оформления и постоянного улучшения своих веб-страниц, а также в статистических целях. Здесь Вы найдете дополнительную информацию об использовании куки, наши Выходные данные и Указания по защите персональных данных.

Нажатием кнопки «OK» Вы подтверждаете, что Вы приняли к сведению информацию о файлах куки, заявление о защите данных и выходные данные. Ваши настройки в отношении файлов куки для данного веб-сайта Вы можете изменитьв любое время [ссылка]

Установки приватности

Мы придаем большое значение прозрачности в вопросе защиты персональных данных. На наших страницах Вы получите точную информацию о том, какие настройки Вы можете выбрать и какие функции они выполняют. Выбранную Вами настройку Вы можете изменить в любое время. Независимо от выбранной Вами настройки, мы не будем определять Вашу личность (за исключением тех случаев, когда Вы однозначно ввели свои данные, например, в контактных формах). Информацию об удалении файлов куки Вы найдете в справке Вашего браузера. Дополнительная информация приводится вЗаявлении о защите данных.

Измените свои настройки приватности путем нажатия на соответствующие кнопки

• Необходимость
• Комфорт
• Статистика

Необходимость

Файлы куки, необходимые для работы веб-сайта, обеспечивают его надлежащее функционирование. При отсутствии файлов куки возможно появление ошибок и сообщенийоб ошибках.

Данный веб-сайт будет выполнять следующее:

• сохранять файлы куки, необходимые для работы веб-сайта.
• сохранять настройки, выполненные Вами на данном сайте.

При этой настройке данный веб-сайт ни в коем случае не будет выполнять следующее:

• сохранять Ваши настройки, например, выбор языка или баннер куки, чтобы Вы не выполняли их заново.
• анонимно анализировать посещаемость нашего веб-сайта и использовать эту информацию для его оптимизации.
• определять Вашу личность (за исключением тех случаев, когда Вы однозначно ввели свои данные, например, в контактных формах).

Комфорт

Файлы куки делают посещение Вами веб-сайта более удобным и комфортным, сохраняя, например, определенные настройки, чтобы Вам не приходилось заново выполнятьих каждый раз при посещении сайта.

Данный веб-сайт будет выполнять следующее:

• сохранять файлы куки, необходимые для работы веб-сайта.
• сохранять Ваши настройки, например, выбор языка или баннер куки, чтобы Вы не выполняли их заново.

При этой настройке данный веб-сайт ни в коем случае не будет выполнять следующее:

• анонимно анализировать посещаемость нашего веб-сайта и использовать эту информацию для его оптимизации.
• определять Вашу личность (за исключением тех случаев, когда Вы однозначно ввели свои данные, например, в контактных формах).

Разумеется, что мы всегда согласны с настройкой Do Not Track (DNT) Вашего браузера. В этом случае не устанавливаются отслеживающие файлы куки и не загружаются функции отслеживания.

Запрессовка пальца в шатун

Современные российские автомобили

Разделы

Сборка шатунно-поршневой группы

Установка поршневого пальца двигателя мод. 2106 на приспособление, для запрессовки его в поршень и головку шатуна

1 – валик приспособления; 2 – поршневой палец;
3 – направляющая;
4 – упорный винт

Газ с доставкой купить: где купить газ с доставкой td-np.ru/propan-butan.html.

Запрессовка поршневого пальца в верхнюю головку шатуна двигателя мод. 2106

1 – приспособление;
2 – поршневой палец.

Поршень должен опираться на головку шатуна в направлении, указанном стрелкой.

Так как палец вставляется в верхнюю головку шатуна с натягом, то шатун необходимо
нагреть до 240° С для расширения его головки.

В печь, уже нагретую до 240° С, шатуны поместить на 15 мин. верхними головками,
направленными во внутрь печи.

Для правильного соединения пальца с шатуном следует запрессовать палец как можно
быстрее, так как шатун охлаждается быстро и после охлаждения шатуна нельзя будет
изменить положение пальца.

Палец надо заранее приготовить к сборке, надев его на валик 1 (рис. Установка
поршневого пальца двигателя мод. 2106 на приспособление, для запрессовки его в
поршень и головку шатуна) приспособления, установив на конце этого валика направляющую 3 и закрепив ее винтом 4. Винт следует затягивать неплотно, чтобы не
произошло его заклинивания при расширении пальца от контакта с нагретым шатуном.

Извлеченный из печи шатун быстро зажать в тисках. Надеть поршень на шатун, следя,
чтобы отверстие под палец совпало с отверстием верхней головки шатуна. Приспособлением 1 (рис. Запрессовка поршневого пальца в верхнюю головку шатуна
двигателя мод. 2106) закрепленный поршневой палец протолкнуть в отверстие поршня и
верхнюю головку шатуна так, чтобы заплечик приспособления соприкасался с поршнем.

Во время этой операции поршень должен прижиматься бобышкой к верхней головке шатуна в направлении запрессовки пальца (показано стрелкой на (рис. Запрессовка
поршневого пальца в верхнюю головку шатуна двигателя мод. 2106), что позволит
пальцу занять правильное положение.

Предупреждение
Поршень с шатуном должен соединяться так, чтобы метка «П» на поршне находилась
со стороны выхода отверстия для масла на нижней головке шатуна.

После охлаждения шатуна палец смазать моторным маслом через отверстия в бобышках поршня.

При установке поршневых колец их замки располагать через 120°.

Шатун обрабатывается вместе с его крышкой и поэтому крышки шатунов невзаимозаменяемы. Чтобы их не перепутать при сборке, на шатуне и соответствующей
ему крышке клеймится номер цилиндра, в который они устанавливаются. При сборке
цифры на шатуне и крышке должны находиться с одной стороны.

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
При сервисе 2: — проверить состояние и зазор в шарнирах карданных валов, зазор не допускается; — закрепить фланцы карданных валов. Болты соединения фланцев карданных валов переднего и заднего мо .

Замена регулятора давления
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Одной из причин заноса или увода автомобиля в сторону при торможении может быть неисправность регулятора давления. Неисправный регулятор давления рекомендуется заменять в сборе .

Обычно в балладах рассказывается о чем-то трагическом и монументальном. Вот, например, у Пушкина: взял вещий Олег в руки череп коня, а из оного черепа как выскочит змея в плохом настроении – и нет князя! Но наша баллада будет не о соблюдении техники безопасности (как у Александра Сергеевича), а о халтуре и ее последствиях при проведении ремонтных работ – как у английского поэта и священника XVII века Джорджа Герберта. Напомню, в этой балладе кузнец не забил гвоздь в подкову – и армия проиграла сражение.

Вступление. Металлолом

Итак, привез клиент на станцию старенькую машину – почините, говорит, ей мотор. Он работает, однако что-то плохо: греется, масло «жрет», да и вообще что-то там странно постукивает. Отвечают ему на СТО: «Конечно! Вот прям сейчас и починим вашу железную лошадку!».

Долго ли, коротко ли, но не прошло и пары-тройки месяцев, как машину возвращают счастливому владельцу. С новыми поршнями, кольцами, вкладышами, клапанами, прокладками и другими разными красивыми детальками. Катайся и радуйся!

Но радость, как это иногда случается, длилась недолго – не проехав и тысячи километров, двигатель «сдох» – а фактически взорвался, окончательно и бесповоротно. И восстановлению не подлежит, даже с использованием самых «древних» способов: уже ничего нельзя ни подварить, ни расточить, ни приклепать. Некуда и нечего. Груда железа, которой путь только на свалку.

Гильза цилиндра разрушилась, а двигатель превратился в груду железа. Обрыв тарелки клапана для камеры сгорания никогда не проходит бесследно А вот и сам «оборванец» — судя по соседнему гнутому клапану, обрыв случился от удара поршня

Автовладелец возвращается на СТО в «расстроенных чувствах» – и спрашивает: «Ну как же так?». А ему в ответ: «Ну, мы ж говорили, что не хватает деталей? А Вы подписали бумагу, в которой прописано, что наш сервис не отвечает за качество деталей, которые Вы нам не подвезли. Что Вы ж теперь от нас хотите?».

На что автовладелец говорит, что да, действительно – такую бумагу подписывал. Да – не подвез всех деталей. Но разве должен мотор вот так вот взрываться? Кажется, что дело тут нечисто…

И в самом деле – а что такого сделали ремонтники, чтобы из плохо, но работающего двигателя «соорудить» такую кучу металлолома?

Сюжет. Между молотом и наковальней

Разборка двигателя показала, что один поршень в моторе полностью разрушился: от него остались лишь мелкие кусочки. Но одновременно с этим «приказал долго жить» и выпускной клапан в этом же цилиндре. А это – вполне себе характерная поломка, которая может указать на виновника происшествия.

Дело в том, что когда обрывается клапан и разрушается поршень, то в 99,9% случаев «виноват» клапан. Традиционный «сценарий» развития такой поломки следующий: когда на средних оборотах двигателя (по какой-то причине) разрушается клапан, его тарелка, оторвавшись от стержня и перемещаясь в цилиндре хаотично, попадает между поршнем и головкой блока.

Поршень фактически вбивает тарелку в стенку камеры сгорания, но его прочность в любом случае ниже прочности головки блока. Несколько таких ходов – и осколки поршня вместе с тарелкой осыпаются в поддон картера. Ну а дальше по цепочке – дыра в блоке цилиндров, убитая головка блока, коленвал. Свалка, в общем. Что на первый взгляд, полностью соответствовало общей картине происшествия.

Эксперт, проводивший исследование по просьбе владельца, не стал себя утруждать разными версиями и сразу сделал вывод о том, что поломка двигателя произошла вследствие разрушения клапана. Ну а клапану, очевидно, «помогли» ремонтники – якобы чего-то там не так точили, резали или притирали. Хотя никаких особых признаков кривого точения найти так и не удалось.

Естественно, выводы экспертизы не понравились руководству СТО – дескать, мы же предупреждали клиента, что он не предоставил всех необходимых запчастей, а значит, мы можем ставить что угодно – и ответственности ни за что мы не несем. А вот и бумага, подписанная клиентом…

Ну, раз такое дело – решили сделать еще одну экспертизу. И совершенно неожиданно выяснился крайне странный, интересный и серьезный факт.

В исследуемом двигателе применяется неподвижная посадка поршневых пальцев в верхних головках шатунов – ее также называют прессовой. Если палец запрессован в отверстие шатуна, то он будет сидеть неподвижно, а поршень сможет вращаться на пальце. Но оказалось, что почти все пальцы в данном моторе свободно «ходят» (а проще говоря, болтаются) в отверстиях шатунов. Причем некоторые из них можно было просто вытащить рукой.

В большинстве шатунов пальцы легко сдвигались и даже вынимались от руки При сдвиге пальца упором служит поверхность цилиндра, где от пальца остается характерная «канава»

К чему это привело? «Болтающийся» палец во время работы двигателя сдвигается в шатуне от своего нормального среднего положения до упора в ту или другую сторону. Упор этот – стенка цилиндра, которую палец начинает грызть своей острой кромкой и прогрызает в ней огромную «канаву». В большинстве цилиндров мотора такие «канавы» обнаружились. А в том цилиндре, где рухнул поршень, канава оказалась самой глубокой и широкой.

Если выдвинуть палец до упора в стенку цилиндра, то окажется, что у него остается опора только на одну бобышку поршня, а на второй бобышке опоры пальца практически нет: его торец «зацепляет» только за самый край отверстия. Тогда при работе двигателя край этой бобышки на поршнях очень быстро срабатывается, а от возрастающих ударных нагрузок на палец другая бобышка быстро разрушается. Вместе со всем поршнем.

Признаки этой неисправности очевидны – «канава» на стенке цилиндра, на одной бобышке следы перекоса пальца (на обоих краях отверстия есть характерный износ), а на другой – «разбитый» внутренний край.

На пальце видны не только разбитые края, но и несимметричные следы приработки и даже следы приработки к отверстию в шатуне, с которым он должен быть неподвижно соединен. Именно такая картина и обнаружилась на большинстве поршней двигателя.

Кульминация. Конфликт в металле

Причина поломки мотора стала более понятной. Но вот что послужило появлению этой самой причины? И соответственно – кто виноват? И с чего это вдруг отверстия в шатунах увеличились? Или это пальцы уменьшились? А почему тогда до ремонта ничего не увеличивалось и не уменьшалось?

При сдвиге до упора палец теряет опору на одну из бобышек.

Для выяснения причины и виновника необходимо пройти по всей цепочке – от момента приема двигателя в ремонт до поломки. И сравнить состояние деталей, найти все факторы, которые могли оказать критическое воздействие. Когда такую работу провели, выяснилось, что ни в эксплуатации, ни при разборке узла (при выпрессовке пальца из головки шатуна) никаких критических сил не возникает. Под подозрением осталась единственная операция – сборка поршня с шатуном.

. что видно по характерной выработке на краю отверстия бобышки

Из многолетней и широко известной ремонтной практики: чтобы собрать конструкцию «шатун – поршень», верхнюю часть шатуна надо нагреть, чтобы отверстие верхней головки расширилось, и «натяг» пальца в отверстии превратился в зазор – тогда с помощью специальной оправки можно «от руки» вставить холодный палец на место.

Весь вопрос состоит в том, до какой температуры допустимо нагревать шатун? На головках шатунов была выявлена окалина, они приобрели серый цвет – что говорит о том, что нагреты они были выше 300°С. Хотя по известным данным температура головок не должна превышать 200°С.

Ну и что тут такого? – думает иной начинающий механик, обладатель «шаловливых кривых ручонок». Железка же: нагрел побольше, чтобы палец легче встал на место!

Да, действительно, при перегреве шатуна палец легко встанет. Но вот потом обязательно начнутся большие проблемы – что, собственно, в данном случае и произошло. Когда холодный палец соприкасается с перегретым шатуном, место контакта начинает интенсивно охлаждаться. И металл пытается сжаться на внутренней поверхности отверстия. Но перегрет-то (и расширен) весь объем металла головки шатуна. И естест­венно, сильно нагретые наружные слои верхней головки стараются «не пустить» внутренние сжаться. В результате такого «конфликта» слоев в головке возникают буквально «зверские» напряжения растяжения.

Несимметричные следы приработки на пальце — типичные признаки его сдвига и вращения в отверстии верхней головки шатуна

Но головка-то перегрета, а прочность металла снижена! Результат очевиден – если напряжения превысят предел пластичности металла при данной температуре нагрева, то после остывания в детали возникнут остаточные деформации. То есть диаметр отверстия в верхней головке шатуна просто увеличится, а палец потеряет натяг. И чем выше температура перегрева, тем ярче будет проявляться этот эффект.

«Полуфинал» истории – технические подробности и «шаловливые кривые ручонки»

Каждый уважающий себя ремонтник-профессионал, прежде чем приступить к работе с двигателем, сначала читал книги, инструкции и статьи по теме. В частности, по замене поршней написано много – и давно уже существует широко известная технология определения температуры нагрева шатунов, даже если в мастерской нет печи с контролем температуры (которой, кстати, не бывает ни в частном гараже, ни на СТО у дилера).

Эта технология была разработана еще в те времена, когда для ремонта ВАЗовских автомобилей у советских ремонтников, кроме гаечных ключей и отверток, в общем-то, ничего и не было. Поэтому нагревание шатуна проводилось с использованием «подручных средств», в частности, обычной бытовой электроплитки.

Все очень просто: шатун кладется на плитку верхней головкой, а на нее – кусочек мыла. И вот когда постепенно, минут через 15, мыло приобретет темно-коричневый цвет, значит, все, головка нагрета до искомых 200°С – можно собирать.

Отметим также, что в прошлом некоторые механики предпочитали нагревать шатуны паяльной лампой, но такой способ давно вышел из употребления – он опасен не только в помещении, но даже на улице.

Это все медленные способы нагрева – перегреть шатун теоретически можно, но «упаришься» ждать, пока он перегреется. А вот быстрый нагрев опасен, поскольку приводит к неконтролируемому перегреву. Например, нагревать деталь с помощью газовой горелки (даже при использовании мыла в качестве «индикатора») категорически нельзя – нагрев будет столь быстрым и интенсивным, что мыло даже не успеет отреагировать.

Но халтурщик с «шаловливыми кривыми ручонками» такими сложными материями не «заморачивается». И книг не читает – хотя в них все написано, подробно и тщательно. Он хватает сразу горелку, благо она тут же, рядом, у ребят в кузовном цехе… Раз – и готово.

Финал – с юридической моралью

У подавляющего большинства автомобилей разборка-сборка поршней и шатунов предусмотрена в ремонтной технологии и подробно изложена в ремонтной документации. Однако в исследуемом двигателе все наоборот – ремонт узла «шатун – поршень» вообще запрещен: производитель автомобиля в документации предусматривает лишь замену всего узла в сборе. О чем так и сказано – разбирать запрещено.

Очевидно, если двигатель достаточно старый, найти узел становится очень трудно или вообще невозможно – производитель его просто перестал выпускать. А вот отдельно поршень с пальцем найти легко: по прошествии 5–7 лет их различные типоразмеры уже производит множество независимых фирм. Именно так и случилось с упомянутым двигателем – шатуны в сборе с поршнями оказались несбыточной мечтой владельца, пришлось покупать поршневые группы. В надежде на то, что операция по перепрессовке поршней на шатунах не станет большой проблемой.

Но не тут-то было. Потому что в этот момент в нашей балладе опять появляется руководство СТО. Как только выяснилось, что найти узел «шатун – поршень» в сборе клиент не смог, то это самое руководство вызвало его «на ковер». И заявило, что для того чтобы отремонтировать мотор, придется нарушить все самые железные правила «мануала» и пойти на совершенно смертельный риск – собрать узел самим. Но поскольку оно (руководство то есть) ничего гарантировать при таком серьезнейшем нарушении инструкций не может (и даже наоборот) – то клиент обязан подписать «отказную» бумагу. Дескать, шатуны нуждаются в обязательной замене, но клиент их не предоставил. И потому СТО ни за что не отвечает.

Владелец, уверенный, что на станции работают порядочные люди и хорошие профессионалы, а также вспоминающий, что когда-то он и сам своими руками собирал поршни с шатунами на своих «жигулях», с легкостью подписывает документ. Что дальше, известно – шатуны перегревают, пальцы теряют натяг, мотор собирают с этим дефектом, выпускают машину, и через 1000 км мотор взрывается.

Итак, «кто виноват» в данной коллизии? То есть – кто будет платить за «банкет»?

С одной стороны, СТО нарушило инструкцию производителя: тот самый «мануал». Но – по настоянию клиента, о чем есть соответствующий документ, им подписанный. При этом (хотя производитель не указал, как разбирать и собирать узел) существуют общеизвестные методы сборки таких узлов. Которые надо выполнять – если, несмотря на запрет производителя, принято решение о выполнении запрещенной работы.

То есть, если уж нарушаешь, то нарушай правильно! Такой вышел парадокс – нарушая «мануал», на СТО могли его нарушить «правильно», и тогда мотор ездил бы долго и счастливо, но нарушили его «неправильно» – и мотор скоропостижно «умер». И третий вариант – вообще ничего не нарушать, а просто положить разобранный мотор в багажник и отправить клиента на все четыре стороны. Самый безопасный. Но почти без денег.

СТО выбрало путь нарушения, и можно предположить, что общеизвестной технологией сборки пренебрегли лишь потому, что у СТО была «индульгенция», по которой клиент отказывается от возможных претензий. То есть, не исключено, просто «дали потренироваться» ученику. А почему нет – за все же клиент платит, не так ли?

С юридической точки зрения, согласно известным «Правилам оказания услуг/выполнения работ по техническому обслуживанию и ремонту автотранспортных средств» при невозможности проведения каких-либо работ исполнитель обязан своевременно предупредить заказчика и составить документ, в котором указать не устраненные неисправности. При этом исполнитель вправе расторгнуть договор и потребовать возмещения своих затрат. Но не обязан.

Казалось бы, все было сделано «по закону»: и заказчик был предупрежден, и бумага составлена, и даже работа какая-то выполнена. Но полностью испорчена. При этом исполнитель не воспользовался своим правом расторгнуть договор, понадеявшись на свою юридическую грамотность, но полностью упустил техническую сторону дела, проявив полную техническую неграмотность и халатность. Халтура, одним словом. Почему?

Все очень просто: если не можешь качественно выполнить работу, то и не берись за нее. Благо закон тебе такую возможность предоставляет. А если взялся, то не обкладывайся «индульгенциями»: они не спасут. Еще и деньги взял за работу? Да ты просто «попал», и теперь будешь нести ответственность «по полной».

Вот такая баллада получилась, такая мораль…

• Александр Хрулев, канд. техн. наук, директор фирмы «АБ-Инжиниринг»

В двигателях автомобилей ВАЗ поршневой палец запрессовывается в нагретую головку шатуна. Расчетный натяг в соединении после запрессовки должен быть примерно 0,04 мм. В соединении палец-поршень расчетный зазор около 0,01 мм. При температуре поршня и пальца, равной 20 градусов, последний должен легко проталкиваться в поршень усилием руки. А вот смазанный моторным маслом палец не должен выпадать из поршня в вертикальном положении.

Приспособления для запрессовки поршневого пальца в верхнюю головку шатуна, чертежи, схемы и размеры.

У двигателей ВАЗ-2101, ВАЗ-2103 (диаметр цилиндра 76 мм) для запрессовки пальца рекомендуется использовать приспособление А.60325 с размером, определяющим положение пальца, равным 2,01-2,03 мм. Для двигателей ВАЗ-2105, ВАЗ-2106 (диаметр цилиндра 79 мм) предназначено другое приспособление 02.7853.9500 с соответствующим размером, равным 4,7-4,71 мм.

Как видим, рекомендуемые допуски размеров в первом случае 0,2 мм, во втором 0,1 мм. По идее, приспособление должно обеспечивать симметричное положение пальца в шатуне и соответственно в поршне (с допускаемыми отклонениями). Однако, практика показывает, что длины частей пальца, выступающих из верхней головки шатуна, могут отличаться на 1 мм и более.

Это происходит из-за различных расстояний между внутренними торцевыми плоскостями бобышек поршней, поставляемых в запасные части. К тому же, могут существенно отличаться по длине поршневые пальцы (свободный размер). Таким образом, рекомендуемые заводом приспособления можно использовать не всегда. Для выхода из этого положения вместо двух приспособлений используется одно, но регулируемое.

Запрессовка поршневого пальца в верхнюю головку шатуна.

Регулируемый размер А* вычисляется по формуле : А = 0,5 (D-B-C+27) мм, где :

В — длина пальца;
С — расстояние между внутренними торцевыми плоскостями бобышек поршня;
D — диаметр цилиндра;
27 — ширина верхней головки шатуна (выдерживается точно).

Пример расчета:

D=79; B=67,3; С=31,2, тогда А = 0,5 (79-67,3-31,2+27)=3.75 мм. Заметим, что у приспособления 02. 7853.9500 этот размер равен 4,7-4,71 мм.

Напомним, что винт 7 (см. рисунок) затягивается неплотно, чтобы не произошло заклинивания при удлинении пальца от контакта с нагретой головкой шатуна. При запрессовке (установке) пальца поршень должен прижиматься к верхней головке шатуна, как показано на рисунке. Операция должна проводиться очень быстро, так как быстро охлаждающийся шатун может «схватить» палец до полной его запрессовки, а в охлажденном шатуне положение пальца уже не изменить.

На практике довольно часто приходится сталкиваться со случаями, когда приспособления ВАЗ и рассматриваемое регулируемое приспособление просто неприменимы. Дело в том, что у поршневых пальцев, поставляемых в запасные части, отверстие не предназначено для использования упомянутых приспособлений. Впечатление такое, что и сверление этих пальцев производится с двух сторон, при этом нет точного совпадения осей отверстий.

В результате, стержень оправки приспособления диаметром 14,87-14,93 мм или просто не вставить в палец или, из-за очень плотной посадки, не извлечь из пальца при снятой направляющей втулке примерно в течение 30 минут. Попытки «подкорректировать» отверстие рассверливанием оканчивается неудачей. Палец цементирован и закален ТВЧ, при этом и поверхность отверстия оказывается повышенной твердости.

Оправка для запрессовки поршневого пальца.

Для описанных случаев надо изготовить короткую оправку с диаметром стержня 14,5 мм. Кстати, встречаются пальцы, где невозможно вставить оправку и с диаметром стержня в 14 мм. На оправке палец не фиксируется. Другой вариант короткой оправки, но с фиксацией пальца показан на рисунке ниже.

Технология запрессовки (установки) пальца короткими оправками.

Поршень кладем на деревянную подкладку. Вставляем между бобышками поршня нагретую головку шатуна, придерживая его рукой в рукавице за нижнюю часть. Другой рукой устанавливаем палец в отверстие бобышек поршня и в верхнюю головку шатуна (усилие незначительное) так, чтобы палец выступал из поршня на 5-7 мм. Оправкой с отрегулированным размером А вставляем палец окончательно. Иногда приходится по оправке слегка постучать молотком.

Запрессовка поршневого пальца в верхнюю головку шатуна.

Если палец просто проваливается до деревянной подкладки, это в подавляющем большинстве случаев означает, что шатун непригоден для перепрессовки пальца. Пригодность шатунов для перепрессовки проверяется при помощи другого приспособления. Расчетный натяг в соединении палец — верхняя головка шатуна у автомобилей ВАЗ должен быть в пределах 0,010-0,042 мм. Не следует забывать и о проверке соединения палец — бобышка поршня, там расчетный зазор 0,008-0,016 мм.

Контроль запрессовки и выпрессовка поршневых пальцев.

Натяг в соединении палец — верхняя головка шатуна при температуре 20 градусов должен быть таким, чтобы палец не перемещался в головке шатуна при осевой нагрузке в 400 кгс. Усилие выпрессовки может достигать более 800 кгс.

Для контроля запрессовки и для выпрессовки пальцев предлагается более простое приспособление, чем рекомендуемое заводом А.95615. Основание и пластина привариваются к ребру. Гайка собирается с подшипником 8202 (dxDxH=15x32x12 мм; Со=18 247 Н = 1860 кгс). После установки опоры трубчатая часть гайки завальцовывается в канавку опоры. Перед завальцовкой подшипник следует смазать.

Проверка запрессовки поршневого пальца в верхнюю головку шатуна.

Контроль запрессовки.

Прикладываемое осевое усилие определяется по моменту затяжки гайки. Момент измеряется динамометрическим ключом. Связь между прикладываемым крутящим моментом М и развиваемым осевым усилием Q определяется по формулам:

M = 0,23Qd кгсм; Q = 4,35 M/d кгс, где d — номинальный диаметр резьбы, м (в нашем случае резьба М14; d=0,014 м). Так, при Q = 400 кгс (3,924 кН) получим М = 0,23х400х0,014 = 1,288 кгсм или 12,64 Нм.

Перемещение пальца контролируется по перемещению головки винта индикатором, закрепленным на стойке кронштейна индикатора винтом М6-10. Посадка пальца в шатуне будет соответствовать норме, если после прекращения действия динамометрического ключа и возвращения гайки в первоначальное положение, стрелка индикатора возвратится к нулевой отметке. В случае проскальзывания пальца (М=1,3 кгсм; Q=400 кгс) в верхней головке шатуна необходимо заменить шатун.

Выпрессовка.

Выпрессовку пальца рекомендуется проводить на прессе с использованием оправки А.60308, центрируемой по отверстию в пальце и опоры с цилиндрической выемкой. Одновременно определяется пригодность шатуна. Обычно палец выпрессовывается при моменте 2,8-4,5 кгсм. что соответствует осевой силе 870-1398 кгс.

Окончательно пригодность шатуна определяется после проверки его на деформацию на поверочной плите или с помощью лекальной линейки. После затягивания гаек болтов крышки шатун зажимается в тисках за боковые поверхности нижней головки через прокладки из мягкого металла. Зажимать шатун за стержень, а тем более за верхнюю головку, нельзя во избежание его деформации (скручивания).

По материалам книги «Приспособления для ремонта автомобилей».
Росс Твег.

Авторская статья «Как правильно установить поршни и шатуны» на сайте инженерной-технологической компании Механика

Большие и маленькие хитрости при монтаже поршней и шатунов в двигатель

Когда приходит время собирать двигатель, особенно V-образный, правильная взаимная установка поршней и шатунов, а также по отношению к блоку цилиндров и коленчатому валу, может поставить в тупик многих мотористов. Этой статьей мы постараемся им помочь.

Как правильно устанавливать поршни на шатуны?

Если вы собираете V-образной двигатель, то следует иметь в виду: если нижняя головка шатуна имеет с одной стороны более широкую фаску, то она должна быть обращена к галтели (закруглению) шатунной шейки коленчатого вала. 

Если же шатуны предназначены для использования с коленчатым валом, без четко выраженных галтелей, то они могут быть и без несимметричных фасок. Тогда ориентация шатуна может определяться по положению «замков» вкладышей: обращенных наружу блока или внутрь (в сторону распредвала – если он находится в развале блока цилиндров). 

К примеру, «замки» вкладышей SBC и BBC должны быть обращены наружу. У других вкладышей «замки» могут быть направлены внутрь. На работу собственно вкладышей расположение «замков» не оказывает никакого влияния. Надо лишь правильно ориентировать шатун.

Если же на нижней головке шатуна отсутствуют фаски с обеих сторон, то вкладыш должен быть смещен от галтели шатунной шейки, чтобы его край не попал на закругление.

Сквозные отверстия в верхней и нижней головках шатуна

Часто шатун имеет на нижней головке сквозное отверстие, которое нужно для смазки стенки цилиндра. Эти отверстия предназначены не для смазывания распределительного вала, как полагают некоторые. 

Бывает, что отверстие расположено только с одной стороны нижней головки шатуна. Подобные шатуны надо устанавливать так, чтобы отверстие в нижней головке было обращено в сторону распределительного вала (в сторону развала блока цилиндров).

Отверстие в верхней головке шатуна (будь оно сверху или под сбоку – углом) служит для смазки поршневого пальца. Поэтому его ориентация в двигателе роли не играет.

«Замки» шатунных вкладышей

«Замки» (фиксирующие выступы) на вкладышах и соответствующие пазы на нижней головке шатуна и его крышки нужны лишь для правильного позиционирования вкладышей. От «проворота» вкладышей они не спасают, поскольку вкладыши в своей «постели» фиксируются за счет натяга, возникающего при правильной затяжке крепежных болтов крышки нижней головки.  

«Правильные» вкладыши, при надлежащем монтаже, слегка выступают за линию разъема нижней головки. Поэтому, после затягивания болтов, они надежно фиксируются в «постели». 

В последнее время во многих двигателях используют «беззамковые» вкладыши (примером могут служить двигатели Chrysler 3.7L и 4.7L). За счет устранения операций по механической обработке пазов в шатуне и его крышке, а также «замков» на самих вкладышах снижаются затраты на их изготовление. При монтаже подобных вкладышей их надо ставить строго посередине нижней головки шатуна.

Рис. 1 Если в V-образном двигателе на одну шатунную шейку коленчатого вала монтируют два шатуна, то сторона нижней головки шатуна с более узкой фаской должна быть обращена к соседнему шатуну…

Рис. 2 … в этом случае бОльшая фаска на нижней головке шатуна оказывается обращенной в сторону галтели шатунной шейки коленчатого вала.

Рис. 3 Фиксирующий выступ («замок») на вкладыше и соответствующий ему паз в нижней головке шатуна нужны только для того, чтобы правильно установить вкладыши в шатуне. «Замки» никогда не удержат вкладыши от проворачивания в шатуне, если при сборке были допущены какие-либо нарушения. К примеру: болты нижней головки шатуна не затянуты как следует или отверстие в нижней головке потеряло свою форму.

Рис. 4 Вкладыши фиксируются в шатуне только за счет радиального усилия, которое возникает от натяга установленных вкладышей, когда крепежные болты нижней головки затянуты надлежащим моментом. Чтобы получить требуемый натяг вкладыш сделан чуть длиннее своего посадочного места. Поэтому, когда вы «от руки» установите вкладыш в «постель», он будет немного выступать над плоскостью разъема. Так и должно быть – ни в коем случае не надо подпиливать или подрезать края вкладышей!

Crush Height Each Half Bearing — выступание вкладышей над плоскостью разъема
Bearing — вкладыш
Cap — крышка нижней головки шатуна
Radial Pressure — радиальное усилие

Рис. 5 Измерять максимальный диаметр поршня надо в строго определенном месте, поскольку юбка поршня имеет «бочкообразный» профиль и результаты измерений, по высоте поршня, будут существенно различаться.

Рис. 6 Сквозное отверстие на боковой поверхности ВГШ (верхней головки шатуна) (верхнее фото) может указывать на прессовую посадку пальца в шатуне. На втором фото показан тот же самый шатун, но снаружи. А вот отверстие сверху ВГШ (третье фото) служит для улучшения смазки «плавающего» поршневого пальца.

Рис. 7 На днище поршня обычно есть специальные метки (например, изображена стрелка и надпись «FRONT» — как на фото) помогающие правильно сориентировать поршень при сборке двигателя.

Рис. 8 Если поршни предназначены для V-образного двигателя, то обычно с «изнанки» таких поршней ставят метку «L» — если их монтируют в левый ряд цилиндров или «R» — для правого ряда цилиндров.

Смещение шатуна

Существуют двигатели, у которых стержень шатуна смещен относительно верхней или нижней головок (если смотреть на шатун сбоку – «в профиль»). Подобные шатуны применяют в V-образных двигателях, у которых левый и правый ряды цилиндров стоят «со сдвигом», вперед и назад, относительно друг друга. В зависимости от конкретной модели двигателя, стержень шатуна может иметь смещение 2,5 мм или даже более. 

Если есть какие-то сомнения, то при монтаже обратите внимание, что верхняя головка шатуна центрируется по поршню – в бобышках под палец.

Нужно ли в двигателях с вращением против часовой стрелки устанавливать поршни в «обратную» сторону?

На двигателе с обратным вращением – когда коленвал вращается против часовой стрелки, если смотреть с передней части двигателя – шатуны обычно устанавливаются так же, как и в обычном моторе, коленвал которого вращается по часовой стрелке. То есть, бОльшая фаска нижней головки шатуна все равно будет обращена к галтели шатунной шейки.

Однако, если применяются поршни со смещенным поршневым пальцем, то в этом случае поршень должен быть установлен «назад» (развернут на 180 град) относительно его «стандартного» положения. Поршневой палец в подобном поршне смещен к нагруженной стороне юбки поршня. 

В двигателе с вращением по часовой стрелке нагруженная сторона цилиндра обращена к впускному коллектору на левом ряду цилиндров («водительской» стороне) и к выпускному коллектору на правом ряду цилиндров («пассажирской» стороне) стороне. 

В двигателе с обратным вращением давление на стенку цилиндра от поршня направлено в другую сторону: со стороны выхлопа – слева и со стороны впуска – справа. Если поршни симметричны (т. е. не имеют смещенного пальца), то их ориентация зависит только от цековок под клапанные тарелки на днище – они должны быть сориентированы в соответствии с положением клапанов.

Конструкция юбки поршня

Форма, площадь и масса юбки поршня играют важную роль в потерях на трение и стабилизации поршня при перекладке в верхней и нижней мертвых точках. Здесь мы покажем роль нагруженных и ненагруженных сторон поршня и разработку асимметричных юбок, предназначенных преимущественно для снижения веса. 

Левая и правая стороны поршня при работе двигателя нагружены по-разному. Поэтому конструкция юбки поршня играет важную роль в распределении воспринимаемых нагрузок – с точки зрения прочности и веса поршня. 

Юбка поршня должна выдерживать давление на стенку цилиндра при одновременном уменьшении трения. А ее площадь должна быть такой, чтобы быть прочной, обеспечивая при этом стабильность поршня, чтобы свести к минимуму «раскачивание» относительно оси пальца, когда поршень движется вверх-вниз. Причем нагруженная поверхность юбки испытывает наибольшую нагрузку на такте расширения. 

Если коленчатый вал вращается по часовой стрелке (глядя на двигатель спереди), то нагруженная поверхность юбки поршня обращена к впускному коллектору на левом ряду цилиндров («водительской» стороне) и к выпускному коллектору на правом ряду цилиндров («пассажирской» стороне).  

Менее нагруженная сторона юбки воспринимает усилие на такте сжатия. Эта разница в нагрузках обусловлена положением, углом между шатуном и поршнем, при его перемещении. 

За весь рабочий цикл разница в нагрузке на разные стороны юбки поршня различается в десять раз! Причем, нагрузка на юбку поршня может варьироваться в зависимости от хода поршня, длины шатуна и максимального давления в цилиндре.

Поэтому асимметричные поршни должны быть специальными – для левого и правого ряда цилиндров. На днище поршня в таком случае наносятся стрелки или иные метки, указывающие на переднюю часть двигателя.

Рис. 9 На этом фото показаны асимметричные поршни для левого и правого рядов цилиндров V-образного двигателя. Их особенностью является расширенная часть юбки поршня на нагруженной стороне и зауженная – на стороне с меньшей нагрузкой.

Рис. 10 Другой пример асимметричного поршня. Обратите внимание, как сближены бобышки под поршневой палец, что позволяет сделать поршневой палец короче и легче. Кроме того, хотя это почти невозможно заметить глазом, ось пальца смещена к нагруженной стороне поршня (в сторону более широкой части юбки) на 0,50 мм – для уменьшения дисбаланса из-за разницы в массе «узкой» и «широкой» частей юбки.

Нагруженная сторона юбки поршня

Когда поршень движется вниз на такте расширения, он испытывает значительное сопротивление, пытаясь провернуть коленчатый вал. С ростом нагрузки увеличивается и сопротивление. При этом нагруженная сторона юбки поршня воспринимает боковое давление, которое увеличивает нагрузку (с ростом трения и износа) на соответствующей стороне стенки цилиндра.  

Если на днище поршня имеется какая-либо метка (к примеру точка, или стрелка, или надпись «Front»), важно установить поршень в соответствии с этой меткой, обычно указывающей на переднюю часть двигателя.

 

Ненагруженная сторона юбки поршня

Эта часть юбки поршня противоположна нагруженной стороне. Она работает, когда поршень движется вверх на такте сжатия, из-за сопротивления, создаваемого сжимаемой топливно-воздушной смесью. Основная ее задача, в том, чтобы обеспечить стабильность поршня при движении в цилиндре. Поэтому эта часть юбки может быть поуже, для экономии веса. 

Так что, для точной настройки в распределении этих сил между разными сторонами юбки были разработаны асимметричные поршни, которые имеют более широкую юбку на нагруженной стороне и зауженную юбку с противоположной стороны. Это обеспечивает оптимальное распределение нагрузок на юбку поршня, одновременно снижая массу поршня. 

В качестве примера можно привести «асимметричную» (или Т-образную) конструкцию поршней FSR компании JE Pistons, которые имеют расширенную часть юбки на нагруженной стороне, а со стороны бобышек юбка отсутствует вовсе, что позволяет сделать поршневой палец короче и легче. Подобные поршни изначально разрабатывались для гоночных двигателей. 

Еще одним преимуществом подобных поршней является улучшение условий работы поршневых колец. Но, в основном, подобная конструкция юбки, в сочетании со слегка смещенным пальцем, позволяет существенно снизить потери на трение.

Рис. 11 Из этой схемы видно, как определить нагруженную и ненагруженную стороны юбки поршня. Thrust Load — действие боковой силы Minor Thrust Side — ненагруженная сторона цилиндра Major Thrust Side — нагруженная сторона цилиндра Красная изогнутая стрелка — направление вращения коленчатого вала

Рис. 12 На этом фото хорошо видно, как различается ширина юбки поршня на нагруженной (слева) и ненагруженной (справа) сторонах поршня.

Рис. 13 Компьютерное моделирование показывает, как распределяются механические нагрузки в поршне, возникающие при работе двигателя на частичных нагрузках. (Чем темнее цвета – тем меньше нагрузка, а чем ярче – тем больше).

Рис. 14 А на этой схеме видно, как нагружен поршень сразу после воспламенения смеси.

Рис. 15 Здесь поршень показан снизу. На этой схеме хорошо видно, что во время рабочего хода наиболее нагружены верхние части отверстий под поршневой палец (они выделены красным цветом) и элементы юбки поршня, непосредственно примыкающие к ним.

Рис. 16 Тонкий слой антифрикционного покрытия (темного цвета) на юбке поршня помогает удерживать масло и снижает трение между поршнем и цилиндром – особенно при холодном запуске мотора.

Смещение пальца

Асимметричные поршни также могут иметь смещение поршневого пальца. При этом ось пальца смещена от оси поршня к нагруженной стороне примерно на 0,51 мм. Это небольшое смещение «балансирует» поршень, компенсируя разницу в массе юбки, а также снижая усилие, прикладываемое к нагруженной стороне поршня. 

Опять же, ссылаясь на опыт компании JE Pistons, асимметричный поршень позволяет сделать поршневые пальцы короче, жестче и легче (примерно на 10 грамм).

 

Заключение

Надеемся, эта статья поможет вам лучше ориентироваться в тонкостях сборки двигателя. Помните, что лучше всего пометить поршни и шатуны перед разборкой. Грамотные ответы на ваши вопросы и помощь в технических проблемах с двигателями – наша главная задача.

ХОТИТЕ СТАТЬ АВТОРОМ?

Пришлите свою статью

Компрессоры поршневых колец

: разные ходы для разных людей

(Image/Wayne Scraba)

При установке поршней первым шагом является протирание отверстий цилиндров чистым безворсовым полотенцем и нанесение небольшого количества обычного ( не синтетика) масло к стенкам.

Рекомендуется также смазать поршневые пальцы и поршневые кольца . Однако здесь есть предостережение: вам не нужно заливать поршень маслом. Вам нужно только достаточное количество масла для смазки колец, когда они проходят через компрессор поршневых колец.

Вообще говоря, на рынке существует два распространенных типа кольцевых компрессоров формата : расширительные типы, в которых инструмент зажимается над поршнем, и вы затягиваете его на месте, или коническая работа, когда кольца постепенно затягиваются по мере того, как поршень протолкнул его в отверстие. В любом случае идея состоит в том, чтобы покрыть компрессор маслом (опять же, оно не должно быть мокрым).

Поверните коленчатый вал так, чтобы шейка шатуна находилась в верхней мертвой точке устанавливаемого поршня. Поместите комбинацию поршень/кольцевой компрессор над отверстием цилиндра. Вы должны быть уверены, что поршень правильно ориентирован.

Например, если поршень выпуклый, купол находится снаружи блока или прорези клапана находятся вверху (ближе к долине подъемника). Кроме того, убедитесь, что вы правильно собрали комбинацию поршень-шток, чтобы фаска на шатуне (и шатунном подшипнике) была обращена к радиусу галтели на коленчатом валу. Наконец (и как упоминалось ранее), дважды проверьте смазочное кольцо (кольца), чтобы убедиться, что зазоры концевых колец расширительного кольца не перекрываются.

Если шатун оснащен запрессовываемыми болтами, накройте их защитными накладками (недорогие пластмассовые детали прекрасно подойдут) или наденьте на шпильки отрезок резиновой трубки. Идея здесь состоит в том, чтобы предотвратить повреждение болтами шатуна кривошипа во время установки. Также покрываем шатунный подшипник монтажная смазка .

В этот момент вы должны быть в состоянии протолкнуть узел поршня и штока в отверстие, одновременно направляя шток так, чтобы он упал на место над шатунной шейкой коленчатого вала.

В большинстве случаев вы можете протолкнуть поршень вручную. В других случаях хорошо работает очень легкое постукивание рукояткой специального поршневого молотка (подробнее об этом позже). Необходимость приложения чрезмерной силы означает, что маслосъемное кольцо установлено неправильно.

Но давайте вернемся к части уравнения, связанной с кольцевым компрессором. Что горячо, а что нет?

В нижней части шкалы находятся регулируемые кольцевые компрессоры ленточного типа. Здесь узлы предназначены для расширения, чтобы соответствовать наиболее распространенным размерам цилиндров автомобильных и коммерческих двигателей (пример Lisle, показанный на прилагаемых фотографиях, расширяется от 3,5 дюймов до 8,00 дюймов).

Имеются и другие образцы диаметром от 2,125 до 5,00 дюймов. Этот тип кольцевого компрессора недорог (менее 15 долларов), но он может быть немного «шатким» в использовании. Стенки хомута острые и могут порезать пальцы, если вы не будете осторожны.

Существуют кольцевые компрессоры, которые работают со специальным ленточным хомутом для каждого отверстия цилиндра. Они предназначены для набора плоскогубцев, которые можно прикрепить к ленточному зажиму. Это позволяет вам удерживать компрессор, когда вы вбиваете поршень в отверстие. Когда дело доходит до производительности этого типа компрессора, никто не может принять окончательное решение, но конструкция существует уже давно. Доступны комплекты OTC и другие комплекты, которые охватывают широкий диапазон размеров отверстий.

Проще всего установить поршни с помощью Компрессор с коническим кольцом .

Здесь кольцевой компрессор изготовлен из алюминия с конической внутренней формой. Это позволяет кольцам мягко сжиматься, когда поршень вдавливается (или постукивает) в отверстие цилиндра. Некоторые образцы более высокого качества имеют положительное сцепление с внешними поверхностями, что позволяет надежно удерживать компрессор, когда вы вставляете поршень в отверстие.

Внутренняя часть многих конических конструкций отшлифована до нужного размера. Некоторые конструкции имеют твердое анодирование для долговечности.

Недостаток компрессора с коническим кольцом заключается в том, что вам нужен отдельный компрессор для каждого диаметра отверстия, с которым вы работаете.

Наконец, Summit Racing предлагает серию регулируемых компрессоров с коническими кольцами. По сути, это компрессоры с разрезным коническим кольцом и большим ленточным зажимом снаружи. При использовании вы вставляете комбинацию поршня и кольца, затягиваете хомут до упора, а затем вставляете поршень в отверстие. Формат не допускает значительных изменений размеров, но обычно они имеют диапазон регулировки от 0,100 до 0,150 дюйма или около того. Это означает, что если вы увеличите диаметр отверстия при сборке, вам не нужно будет покупать новый кольцевой компрессор.

Даже самые дорогие инструменты оказываются бесценными, когда вы делаете новый двигатель правильно. Дополнительные сведения см. на прилагаемых фотографиях:

Часто можно протолкнуть поршень через компрессор пальцами, но в некоторых случаях можно использовать очень легкое постукивание специальным молотком, чтобы привести его в движение. В будущем мы рассмотрим молоток, предназначенный именно для этой работы. (Image/Wayne Scraba) Это обычный кольцевой компрессор с регулируемой лентой. У Summit Racing есть несколько подобных примеров. Они недорогие и подходят для широкого диапазона диаметров отверстий. (Изображение/Summit Racing) Еще один вариант — ленточный компрессор со специальным набором плоскогубцев, которые удерживают его на месте при вставке поршней в отверстия. Этот набор подходит для дюжины различных размеров отверстия. (Изображение/Summit Racing) Наиболее распространенный компрессор поршневых колец, который вы найдете в гоночном магазине, имеет коническую форму. Они творят чудеса при установке поршня. Summit Racing предлагает огромное количество примеров с таким же огромным диапазоном диаметров отверстий. (Изображение/Summit Racing) Если вам нужен небольшой диапазон регулировки (например, построить двигатель, а затем в следующий раз увеличить диаметр цилиндра), эти регулируемые конические компрессоры вполне могут быть вашим билетом. (Изображение/Гонки на высшем уровне)

Подъем груза с помощью жидкостей

Резюме

Простые механизмы, сила, давление

Сабина де Брабандере, доктор философии, друзья по науке

Введение

Никто, даже очень сильный человек, не может поднять грузовик. Однако наш мозг достаточно умен, чтобы создать инструмент, который может поднимать для нас тяжелые предметы: гидравлические подъемники! Вы найдете их в кузовных мастерских, на строительных площадках небоскребов, в подъемниках для инвалидных колясок и в креслах дантиста, и вы даже построите одно из них в этом упражнении! Попробуйте и узнайте, сколько еще вы можете поднять.

Это задание не рекомендуется использовать в качестве проекта научной ярмарки. В хороших проектах научных выставок больше внимания уделяется контролю переменных, проведению точных измерений и анализу данных. Чтобы найти проект научной ярмарки, который подходит именно вам, просмотрите нашу библиотеку, содержащую более 1200 идей проектов научной ярмарки, или воспользуйтесь мастером выбора темы, чтобы получить персональную рекомендацию по проекту.

Фон

Если вы когда-либо пользовались тачкой, то знаете, что с ее помощью можно поднимать тяжелые предметы; поднимать ручки тачки легче, чем поднимать сам предмет. Гидравлический подъемник делает то же самое; это позволяет вам перемещать тяжелый предмет с очень небольшим усилием.

Термин «гидравлика» относится к инструментам, которые работают с использованием движущихся жидкостей, таких как вода или масло. Он использует жидкость, а не, например, воздух, который является газом, потому что жидкости несжимаемы. Это означает, что как бы сильно вы ни давили на жидкость, вы не сможете заметно изменить ее объем. Попробуйте! Наполните шприц водой, закройте его кончик пальцем и попытайтесь вдавить поршень. Вы увидите, что не можете; даже размещение слона (если бы вы могли) на поршень не сжало бы жидкость в шприце. Но что произойдет, если трубка, наполненная водой, соединит наконечник этого шприца с наконечником второго шприца? Это именно то, что вы попробуете в этом упражнении!

Чтобы что-то сдвинуть, важно не только сильно надавить; область, по которой распространяется толчок, также может быть важна. Вспомните время, когда вы играли с пластилином. Протолкнуть палец в тесто легко, но протолкнуть ладонь в тесто гораздо сложнее. Поскольку у вашей руки большая площадь поверхности, ваши усилия распределяются по большей площади, и пластилин не испытывает такого большого давления. Есть ли способ разместить тяжелый предмет на большой поверхности, чтобы он создавал меньше давления? Выполните задание, чтобы узнать!

Материалы

• org/HowToSupply»> Две настенные пластины из нержавеющей стали размером не менее 4,5 x 2,75. Они доступны в любом хозяйственном магазине.
• Два маленьких и один большой шприц. Комбинация шприцев на 25 и 60 мл работает хорошо. Ищите шприцы с наконечником катетера, так как эти наконечники легко соединяются с пластиковой трубкой.
• Эпоксидный клей, бумажная тарелка и одноразовая ложка или двухсторонний сверхпрочный настенный скотч
• Два фута силиконовой топливной трубки с внутренним диаметром 5/32 дюйма. Это доступно в хобби-магазине, хозяйственном магазине или в Интернете.
• Тиски
• org/HowToSupply»> Банки, кувшины для воды или другие тяжелые предметы
• Вода
• Линейка
• Взрослый волонтер
• Замазка сантехническая (по желанию)
• Шкала (дополнительно)
• Шприцы других размеров с наконечником катетера (дополнительно)
• Масло (дополнительно)
  

Подготовка

1. org/HowToStep»>

   Отложите один маленький шприц в сторону. Этот шприц будет основным шприцем; вы будете использовать его, чтобы заставить лифт двигаться. Два других шприца будут удерживать объект, который необходимо поднять. Это так называемые вторичные шприцы.

2. Попросите взрослого помочь вам приклеить настенные пластины к плоской верхней части поршней на двух вторичных шприцах (один маленький и один большой). Стремитесь приклеить поршни к центру пластин. Используйте эпоксидный клей или, если его нет, очень прочную клейкую ленту. Дайте клею полностью высохнуть, прежде чем приступать к работе.

   
   

3. Для основного шприца (шприц без прикрепленной пластины):

   • Вдавите поршень шприца до упора вниз, чтобы он полностью вошел в цилиндр.
   • Погрузите кончик шприца в воду и оттяните поршень назад до упора. Шприц наберет воду.
   • Подсоедините пластиковую трубку к наконечнику этого шприца.
   • Держите шприц кончиком вверх. Удалите пузырек воздуха возле кончика шприца и воздух в трубке, нажимая на поршень до тех пор, пока весь воздух не выйдет из трубки.
   • Опустите свободный конец трубки в воду и плавно потяните поршень вверх до упора, не выпадая из шприца. Шприц наберет воду.
   • В конце этой процедуры в пробирке и шприце должно оставаться очень мало воздуха. Шприц должен быть полным.
   
   

4. Закрепите тиски на прочной поверхности.

Инструкции

1. Вставьте кончик самого маленького вторичного шприца в свободный конец трубки, соединенной с первичным шприцем. Вставьте поршень этого первичного шприца внутрь. Что происходит со вторичным шприцем? Почему это произошло? Вам нужно сильно надавить, чтобы жидкость перелилась из одного шприца в другой?

2. Примечание: Если трубка выскакивает, снова наполните трубку и основной шприц водой и снова присоедините трубку к вторичному шприцу. При необходимости заделайте соединение сантехнической замазкой.

3. Перенесите жидкость обратно в первичный шприц, нажимая поршень вторичного шприца вниз до тех пор, пока первичный шприц не наполнится жидкостью.

4. С помощью тисков закрепите дополнительный шприц вертикально пластиной горизонтально и вверх. Не сдавливайте цилиндр шприца, так как это будет препятствовать движению поршня.

   
   

5. Наполните каменную банку водой и поместите ее в центр платформы, прикрепленной к вторичному шприцу в тисках. Как вы думаете, вы можете легко поднять этот вес, нажав на поршень основного шприца?

6. Попробуйте . Аккуратно нажмите, чтобы банка не упала. Вам может понадобиться помощник, чтобы аккуратно удерживать конструкцию в вертикальном положении . Был ли ваш прогноз верным?

   
   

7. Если вы можете легко поднять этот вес, возьмите банку с платформы, толкайте поршень вторичного шприца вниз, пока первичный шприц не наполнится жидкостью, а затем поместите две банки (или другой более тяжелый груз) на платформу и попробуй еще раз. Повторяйте этот шаг, пока не почувствуете, что вам трудно поднимать вес, установленный на платформе.

8. Повторяя этот шаг, обратите внимание, как высоко перемещается ваш груз (кувшин с водой). Запишите это расстояние.

9. Как только вы найдете сумму, запишите, что у вас было на тарелке в качестве веса. Если у вас есть весы, взвесьте самый большой вес, который вы еще можете поднять.

10. Вы только что протестировали конструкцию, в которой основной и дополнительный шприцы имеют одинаковый размер. Переключите вторичный шприц (шприц, в котором находятся грузы) на тот, который больше основного шприца. Как вы думаете, сможете ли вы поднять больший вес, меньший вес или примерно такой же вес с этой конструкцией? Как вы думаете, банка поднимется больше, меньше или примерно так же? Почему вы так думаете?

11. org/HowToStep»>

    Повторите процедуру с большим вторичным шприцем, чтобы выяснить это!

12. Сравните размеры, сделанные вами для обоих моделей . Как вы думаете, почему они разные? Какую конструкцию вы бы выбрали для подъема тяжелого грузовика и почему?

13. ДОПОЛНИТЕЛЬНО: Попробуйте другие комбинации размеров шприцев. Видите ли вы закономерность в своих выводах?

14. EXTRA : В этом упражнении в качестве жидкости в системе шприцев используется вода. Проверьте систему, заполненную маслом. Как это изменение повлияет на подъемник?

15. org/HowToStep»>

    EXTRA : Измерьте радиус малого и большого вторичных цилиндров шприца. Можете ли вы использовать эти числа, чтобы найти коэффициент, на который увеличивается вес, который вы можете поднять, когда вы переходите от маленького шприца к большому? Или вы можете использовать эти числа, чтобы найти коэффициент, на который уменьшается движение груза?  

16. EXTRA : Сделайте гидравлический подъемник для инвалидных колясок, стоматологическое кресло или автомобильный подъемник для ваших игрушек.

    
    

Наблюдения и результаты

Вы, вероятно, смогли поднять гораздо больший вес с помощью большого вторичного шприца по сравнению с маленьким вторичным шприцем, и банка, вероятно, переместилась на гораздо меньшее расстояние. Именно это происходит в гидравлическом подъемнике, когда вторичный поршень больше первичного.

Когда вы нажимаете на один поршень, жидкость внутри закрытой системы испытывает давление и давит на другой поршень с одинаковой силой. Поскольку давление создается за счет приложения силы к площади, небольшой толчок на маленькую площадь создает такое же давление, как гораздо больший толчок на гораздо большую площадь. Вот почему гидравлический подъемник может умножать силу: вы нажимаете на маленький поршень, создаваемое давление перемещается через жидкость к гораздо большему поршню, а нагрузка на больший поршень испытывает гораздо больший толчок, чем тот, который вы сначала сделанный. По той же причине вы можете переместить больший вес с большим вторичным шприцем, чем с меньшим.

Вы видели, как при этом жидкость перетекала из одной колонки в другую? Поскольку объем жидкости не меняется, поршень большего размера не будет двигаться так сильно, как поршень меньшего размера, но это небольшая цена за возможность поднять тяжелый предмет.

Спросите эксперта

Интересуетесь наукой? Задайте вопрос нашим ученым.

Задать вопрос

Дополнительные ресурсы

Поднимите его! Поднимите груз с помощью гидравлики, от Science Buddies

Умножение силы на гидравлическую систему, Wisc Online

Dam Design, Scientific American

Научная деятельность для всех возрастов! a Обзор

Патент США на нажимное устройство в печатной секции печатной машины Патент (Патент № 5,537,922, выдан 23 июля 1996 г.)

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Область изобретения

Изобретение относится к прижимному устройству в печатной секции печатной машины, в частности, имеющему формный цилиндр и резиновый офсетный цилиндр, включая прижимной валик, применяемый к форме и выполнен с возможностью поворота на некотором расстоянии от него вокруг оси поворота, выровненной параллельно осям цилиндров.

Такое напрессовочное устройство было раскрыто в опубликованном патентном документе Германии DE 4218602 A1. Описываемый там нажимной валик образован двумя концентрически телескопическими трубками, внутренняя трубка которых служит опорной опорой для наружной трубы, свободно поддерживаемой на ней с возможностью вращения, и снабжена на своих концах аксиально подпружиненными цапфами, входящими в боковые зацепления. направляющие, так что обычный прижимной валик может перемещаться к заднему или заднему концу печатной формы с помощью исполнительных элементов, жестко соединенных с рамой печатной машины, за пределами плоскости контакта между формным цилиндром и цилиндром с резиновым полотном , чтобы вставить задний или задний конец печатной формы с отогнутым краем в зажимной паз зажимного устройства в формном цилиндре. После того, как печатная форма заблокирована на формном цилиндре, прижимной валик перемещается назад в обратном направлении в удаленное исходное положение. Кроме того, из этой публикации известен прижимной валик с кольцами, выполненными из эластичного материала и удерживаемыми на расстоянии друг от друга в осевом направлении по окружности прижимного валика в окружных канавках, при этом кольца могут вращаться благодаря фрикционному контакту с наружной трубой. прижимного ролика.

Нажимное устройство с аналогичной кинематической конструкцией и действием описано в японской опубликованной не подлежащей судебному преследованию патентной заявке Sho 63-191636. В этом ранее известном устройстве прижимной валик выполнен с возможностью перемещения относительно его опоры в направляющей вокруг оси поворота, расположенной параллельно оси цилиндра, чтобы способствовать повороту печатной формы на формный цилиндр. Для этого предусмотрен пневматический цилиндр, который прижимает прижимной валик к формному цилиндру, когда печатная форма вставлена. Это устройство также убирается в удаленное исходное положение после блокировки печатной формы.

Кроме того, защитные устройства в опасных местах печатной секции печатной машины, в частности устройства защиты пальцев или устройства защиты головы перед зазором между формным цилиндром и офсетным цилиндром и перед зазором между к настоящему времени также стали известны цилиндр с резиновым полотном и печатный цилиндр.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Таким образом, целью изобретения является создание прижимного устройства в печатной секции печатной машины, имеющего уменьшенное количество компонентов, путем присвоения ряда функций прижимному устройству. устройство, в частности защитное устройство для защиты пальцев и рук и, кроме того, также устройство для сушки поверхности цилиндра, в частности цилиндра с резиновым покрытием.

С учетом вышеизложенного и других целей в соответствии с изобретением в печатной секции печатной машины, имеющей формный цилиндр и офсетный цилиндр, предусмотрена комбинация, содержащая прижимное устройство, включающее прижимной на ролике, приложенном к пластинчатому цилиндру и способном поворачиваться на некотором расстоянии от него вокруг осей поворота, параллельных соответствующим осям цилиндров, устройству защиты пальцев и устройству продувки воздухом для обдува одним из цилиндров, нажимному планка, имеющая продольную ось и имеющая множество роликов, установленных на ней с возможностью вращения, и нагнетательное устройство, образованное полой внутренней частью нажимной планки для приема в нее нагнетаемого воздуха и сопловыми отверстиями на поверхности нажимной планки для выпуска струйного воздуха из его полого внутреннего пространства, причем продольная ось прижимной планки вместе с множеством роликов установлена ​​с возможностью вращения на прижимной планке, а ось поворота представляет собой выполнен с возможностью поворота, по существу, в плоскости, проходящей через зазор между формным цилиндром и офсетным цилиндром, вокруг оси поворота в направлении, противоположном направлению, в котором прижимной валик приложен к формному цилиндру и против усилия пружинного смещения, и совместно взаимодействует с переключающим элементом, включенным в цепь привода печатного станка.

В соответствии с другим объектом изобретения прижимная планка проходит от одной стороны печатной машины к другой ее стороне и соединена только с одной стороны печатной машины с моторизованным управляющим и поворотным механизмом, а на другой стороной печатного станка к системе подачи воздуха, причем продольная ось прижимной планки расположена под наклоном к оси соответствующего цилиндра, так что продольная ось прижимной планки расположена на большем расстоянии от цилиндра со стороны печатного станка, со стороны которого расположен управляющий и поворотный механизм, чем со стороны печатного станка, с которой подключена система подачи воздуха.

В соответствии с еще одним признаком изобретения множество вращающихся валков установлено с возможностью свободного вращения на прижимном валике на расстоянии друг от друга в осевом направлении, а отверстие сопла направлено против офсетного цилиндра и соединено полой внутренней частью прижимного ролика к системе подачи воздуха.

В соответствии с дополнительным признаком изобретения механизм управления и поворота содержит поворотный рычаг, неподвижно соединенный с прижимной планкой с одной стороны печатной машины, и пневматический цилиндр, закрепленный на раме печатной машины, пневматический цилиндр, имеющий поршневой шток, шарнирно соединенный через предварительно нагруженную пружину с поворотным рычагом.

В соответствии с дополнительным признаком изобретения предусмотрен шарнирный палец, установленный на поворотном рычаге и выполненный со сквозным отверстием, шток поршня проходит через сквозное отверстие шарнирного пальца и через предварительно нагруженную спиральную пружину. между шарнирным пальцем и упором на штоке поршня.

В соответствии с еще одним признаком изобретения нажимной стержень выполнен из жесткой трубы, снабженной отверстиями для сопел на ее периферийной поверхности, причем множество вращающихся роликов свободно установлены на трубе с возможностью вращения и ежегодно окружают трубка, причем трубка на своих концах смещена в осевом направлении от соответствующих цапф, установленных с возможностью поворота на идентичной оси в раме печатной машины, причем один из цапф соединен с поворотным рычагом, с помощью которого шток поршня пневматического цилиндра находится в помолвке.

В соответствии с еще одним признаком изобретения другой из цапф выполнен полым и соединен с полым прижимным стержнем для подачи к нему воздуха.

В соответствии с еще одним дополнительным признаком изобретения переключающим элементом является концевой выключатель, включающий в себя управляющий кулачок, выполненный на поворотном рычаге, при этом управляющий кулачок взаимодействует с концевым выключателем.

В соответствии с еще одним дополнительным признаком изобретения множество роликов представляют собой кольца из пластмассы, имеющие мягкоэластичную периферию.

В соответствии с еще одним признаком изобретения кольца выполнены из пластического материала и имеют выполненные в них окружные канавки, а кольца из мягкоэластичного материала входят в окружные канавки.

В соответствии с еще одним признаком изобретения предусмотрены соединения, соединяющие компоненты прижимной планки с поворотными устройствами защиты пальцев в других местах печатной секции.

В соответствии с еще одним дополнительным признаком изобретения одно из других мест расположения печатной секции находится перед зазором между офсетным цилиндром и печатным цилиндром печатной секции.

В соответствии с еще одним дополнительным признаком изобретения другие местоположения печатной секции включают в себя перед зазором между формным цилиндром и красочным валиком и перед печатным зазором печатного узла.

В соответствии с сопутствующим признаком изобретения устройства для защиты пальцев выполнены с возможностью перемещения вокруг оси поворота, параллельной оси поворота прижимной планки.

Прижимной стержень вышеописанного прижимного устройства согласно изобретению эффективен, с одной стороны, в качестве направляющего элемента для печатной формы, когда последняя вставляется в зазор между формным цилиндром и резино- офсетного цилиндра, а также при последующем введении задней отогнутой кромки печатной формы в зажимной паз зажимного или стопорного устройства в формном цилиндре и может, с другой стороны, оставаться в этом рабочем положении и служат защитой для пальцев или руки, их комбинация с элементом управления или переключателем, включенным в цепь привода печатной машины, служит для выключения привода печатной машины, если положение прижимной планки изменяется из-за касаться пальцем или рукой.

Особенно выгодным признаком изобретения является то, что только одностороннее соединение прижимной планки выполнено с поворотным механизмом с приводом от двигателя в соответствии с изобретением.

Для обеспечения моторизованного прижимного стержня, направленного против окружности формного цилиндра, прижимной стержень жестко соединен с поворотным рычагом, поршневым штоком пневматического цилиндра, который закреплен на раме печатной машины и шарнирно связан с поворотным рычагом через пружину, воздействующую на нажимное устройство. Предпочтительно шток поршня проходит через отверстие, образованное в шарнирном пальце, расположенном на поворотном рычаге, а также через предварительно нагруженную винтовую пружину, закрепленную между шарнирным пальцем и упором, предусмотренным на штоке поршня. В отличие от обычных двусторонних устройств, это устройство согласно изобретению выполнено только с одной стороны.

Если прижимное устройство используется одновременно в качестве сушильного устройства, в частности, для цилиндра с резиновым покрытием, в конце операции стирки прижимной стержень представляет собой жесткую трубку с отверстиями для сопел в ее стенке , причем множество роликов удерживается с возможностью свободного вращения на трубе и кольцеобразно окружает трубу, которая соединена на своих концах со смещением в осевом направлении с цапфами, установленными с возможностью поворота на той же оси в раме печатной машины, только один из цапфы на одной стороне печатной машины соединены с поворотным рычагом, который подвижно зацепляется со штоком поршня пневматического цилиндра. Воздух подается в жесткую трубку прижимной планки предпочтительно через полый цапфный штифт на другой стороне печатной машины. Это устройство обеспечивает подачу сушильного воздуха, который обдувается поверхностью цилиндра через сопловые отверстия, выполненные в стенке трубы.

Некоторые из вышеперечисленных элементов, например, кулачок управления и пластиковые кольца с мягко-эластичной периферией, также могут использоваться независимо, без использования других признаков изобретения.

Другие признаки, которые считаются характерными для изобретения, изложены в прилагаемой формуле изобретения.

Хотя изобретение проиллюстрировано и описано здесь как воплощенное в Прижимное устройство в печатной секции печатной машины, тем не менее оно не предназначено для ограничения показанными деталями, поскольку в него могут быть внесены различные модификации и структурные изменения без отклонения от сущности изобретения и в пределах объема и диапазона эквивалентов формулы изобретения.

Конструкция и способ работы изобретения, вместе с его дополнительными целями и преимуществами, будут лучше всего поняты из следующего описания конкретных вариантов осуществления при чтении вместе с прилагаемыми чертежами, на которых:

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖ

РИС. 1 представляет собой схематичный вид сбоку нажимного устройства согласно изобретению, служащего также в качестве предохранительного устройства и расположенного в исходном положении перед зазором между формным цилиндром и цилиндром с резиновым покрытием печатной секции;

РИС. 2 представляет собой другой вид фиг. 1, показывающий запрессовочное устройство в запрессованном положении;

РИС. 3 представляет собой дополнительный вид фиг. 1, показывающий нажимное устройство в другой рабочей фазе, при этом оно функционирует как устройство защиты пальцев;

РИС. 4 представляет собой еще один вид фиг. 1, показывающий прижимное устройство, работающее как сушильное устройство;

РИС. 5 представляет собой частичный горизонтальный разрез фиг. 1 через прижимное устройство и раму печатной машины;

РИС. 6 представляет собой увеличенный фрагмент фиг. 5, показывающий часть его прижимной планки; и

РИС. 7 представляет собой другой вид фиг. 4, показывающий другой вариант осуществления напрессовочного устройства, имеющего дополнительные признаки.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ВОПЛОЩЕНИЯ

Обратимся теперь к чертежу и прежде всего к фиг. 1 показано прижимное и предохранительное устройство в соответствии с изобретением перед зазором между формным цилиндром 1 и резиновым цилиндром 2 печатной секции печатной машины. Устройство в соответствии с изобретением включает в себя прижимной стержень 4, подвижный к формному цилиндру 1 и, следовательно, также к заднему или заднему концу печатной формы 3 для зажима на формном цилиндре 1. С этой целью прижимной штанга 4 выполнена с возможностью поворота на расстоянии от оси поворота 5 вокруг оси поворота 5, расположенной несколько параллельно оси цилиндров 1 и 2. Для этого концы нажимной планки 4 соответственно прикреплены , со смещением в осевом направлении, к соответствующим цапфам 6 и 7 (фиг. 5), которые выровнены соосно друг с другом и совпадают с осью 5 поворота. Оба цапфы 6 и 7 закреплены с возможностью поворота в поперечном направлении в соответствующих боковых рамах 8 типографии. Нажимной стержень 4 выполнен из жесткой трубы, каждый конец которой жестко соединен с соответствующим рычагом 9., 10 к одному из двух цапф 6 и 7. Один рычаг 9 выполнен в виде полого рычага и расположен на полой цапфе 6, внешний конец которой соединен с подачей воздуха печатной машины. Посредством полого цапфы 6 и полого рычага 9 струйный воздух может быть направлен с одной стороны печатной машины в жесткую трубку прижимной планки 4, так что струйный воздух выходит через отверстия сопла. 11, направление радиально к цилиндру 2 с резиновым покрытием, когда нажимной стержень используется в качестве сушильного устройства. Другая цапфа 7 на противоположной стороне печатной машины выполнена в виде болта. Двойной рычаг или коленчатый рычаг 12 закреплен на внешнем конце цапфы 7 таким образом, что он не может вращаться относительно него, причем один конец двойного рычага 12 образован управляющим кулачком 14, который взаимодействует с электрическим переключающим элементом 13. На другом конце двойного рычага или коленчатого рычага 12 расположен соединительный штифт 15, через который проходит шток 16 пневматического цилиндра 17, при этом пневматический цилиндр 17 закреплен на раме печатной машины 8. Шток 16 поршня направляется соединительный штифт 15 дополнительно проходит через винтовую пружину 18, так что пружина 18 крепится одним концом к соединительному штифту 15, а другим концом к стопорному кольцу 19.и предварительно нагружен между этими распорками. Далее между спиральной пружиной 18 и соединительным штифтом 15 расположен диск 20, который входит в зацепление со ступенькой, выполненной в штоке 16 поршня. резьба, выполненная на штоке 16 поршня и позволяющая регулировать натяжение пружины. Натяжение пружины соответствует, с одной стороны, требуемому усилию прижима, когда печатная форма фиксируется на формном цилиндре, и, с другой стороны, допустимому прижимному усилию пальца, когда прижимное устройство выполняет свою функцию защиты пальцев и, наконец, удерживает нажимной стержень в центральном положении между формным цилиндром и офсетным цилиндром, что также соответствует положению покоя нажимного устройства. Этот моторизованный механизм управления или спусковой крючок и поворотный механизм предусмотрен только с одной стороны. Для компенсации любых деформаций трубки, образующей прижимной стержень 4, во время прижимного движения в специальном варианте выполнения прижимного устройства согласно изобретению предусмотрено, что трубка 4 не параллельна поверхности цилиндра, но простирается немного наискось или под наклоном по отношению к нему. Со стороны полого цапфы 6 расстояние А между трубкой, образующей прижимной стержень 4, и цилиндром 1 немного меньше, чем расстояние В между трубкой и цилиндром 1 со стороны цельнолитой цапфы. 7.

Пластмассовые кольца 21, изготовленные из материала с ограниченной эластичностью, свободно и легко вращающиеся расположены в плоских выемках или канавках, отстоящих друг от друга в осевом направлении на периферийной поверхности трубки, образующей прижимной стержень 4. Расположены в кольцевой выемке или канавке 22 пластмассовых колец 21 представляют собой мягкоупругие резиновые кольца 23, которые могут вращаться за счет фрикционного контакта вместе с пластмассовыми кольцами 21. Для осуществления сборки пластмассовые кольца 21 слегка растягивают, чтобы они проходили по наружному диаметру трубки 4 и с пружинным защелкиванием в предусмотренные канавки или углубления. Сборка резиновых колец 23 в кольцевых выемках или канавках 22 пластиковых колец 21 осуществляется таким же образом.

РИС. 1 показано нажимное устройство в его нормальном положении. Прижимной стержень 4, образованный жесткой трубкой, с установленными на ней свободно и легко поворачиваемыми пластмассовыми и резиновыми кольцами 23, расположен по центру перед зазором между пластинчатым цилиндром 1 и цилиндром с резиновым покрытием 2. В этом положении собственный вес нажимного устройства воздействует на предварительно нагруженную пружину сжатия. В этом случае, например, на резиновое полотно обдувают потоком воздуха, чтобы высушить его после того, как резиновое полотно было вымыто.

Когда нажимное устройство в соответствии с изобретением функционирует как защитное приспособление для пальцев, при контакте пальцев или руки в зазоре между нажимным стержнем 4 и пластинчатым цилиндром 1 система поворачивается против действие прижимной пружины 18, при этом электрический переключающий элемент 13 приводится в действие спусковым или управляющим кулачком 14 на одном конце двойного рычага или коленчатого рычага 12. Если происходит контакт пальца или руки между трубкой 4 и резиновым цилиндром 2, система поворачивается в противоположном направлении. Соединительный штифт 15 свободно скользит своим отверстием вдоль неподвижного штока поршня пневматического цилиндра 17, так что электрический переключающий элемент 13 также приводится в действие.

При блокировке печатной формы пластиковые кольца 21 с расположенными на них резиновыми кольцами 23, действующие как ролики на трубке прижимной планки 4, первоначально служат опорными и направляющими роликами для печатной формы, как она есть ввели в типографию. После того, как задняя или задняя кромка печатной формы 3 достигает положения ее блокировки или зажима, пневматический цилиндр 17 приводится в действие, так что система поворачивается через посредство предварительно нагруженной винтовой пружины 18. Пластиковые кольца 21 и резиновые кольца 23, действуя как ролик, таким образом, вдавите отогнутую заднюю или заднюю кромку печатной формы 3 в зажимную прорезь, образованную в зажимном устройстве формного цилиндра 1. После того, как отогнутая задняя или задняя кромка была зажата или заблокирована , пневматический цилиндр 17 меняется или переключается, так что система возвращается в его центральное положение, как показано на фиг. 1.

На фиг. 7, сочетание вышеописанного предохранительного устройства с другими поворотно расположенными защитными устройствами, как показано пунктирными линиями, например, перед зазором между формным цилиндром 1 и красочным валиком в верхней части рисунка, и перед печатным зазором между цилиндрами 1 и 2. Предусмотрены, например, защитные устройства 24 и 25, которые также подвижны относительно соответствующих осей поворота 26 и 27, расположенных параллельно оси поворота 5 прижимной штанга 4. Защитные устройства 24 и 25 шарнирно соединены тягами 28 с элементами нажимного устройства.

практика — Новичок в игре на фортепиано, поднятие указательного пальца при использовании кольца и мизинца

спросил 3 года, 6 месяцев назад

Изменено 3 года, 6 месяцев назад

Просмотрено 2к раз

Мне 49 лет, пять лет назад я начал учиться игре на фортепиано, два с половиной года учился в музыкальной школе, ориентированной в основном на детскую, у них также есть школа рисования и тому подобное. У меня было два учителя игры на фортепиано, первый уволился, потому что его пригласили играть в группу, поэтому он начал везде выступать и перестал давать уроки. Приехал новый учитель, но я не привязалась и чувствовала, что иду назад.

Затем мне пришлось переехать, поэтому я остановился, чтобы потренироваться. Я снова начал заниматься самостоятельно, а в декабре этого года я нашел еще одну музыкальную школу рядом с моей работой, поэтому я начал брать уроки.

Новый учитель сразу заметил, что у моей левой руки много проблем с осанкой. Немного похоже на «Дочь» имеет тенденцию поднимать указательный и средний палец всякий раз, когда она играет остальными пальцами на фортепиано: склонна поднимать указательный палец и ставить большой палец за пределы клавиатуры по направлению ко мне, когда я пытаюсь играть 4-м и 5-м пальцами, особенно левым. рука. Также я склонен сильно сгибать пальцы. Дело в том, что в отличие от 4-летнего ребенка у меня довольно большие руки, и на некоторых клавиатурах я указательным и средним пальцами касаюсь обеих сторон черных клавиш, когда играю возле фейерверка, с моим цифровым Casio я чувствую, что палец застревает. , также произошло с 1970-е годы DDR сделали вертикальную систему, которую сделал мой друг.

Если я играю очень медленно и руки разделены, я могу больше контролировать поведение, но когда я начинаю играть руками вместе, играя в унисон, все идет наперекосяк, особенно если я играю быстрее.

Эта проблема, конечно, вырождается в пропущенных клавишах, воспроизведении неправильных нот и создании беспорядка.

Хуже того, я не вижу никакого решения проблемы.

Как я могу попытаться решить эту проблему?

• фортепиано
• практика
• упражнения

4

• Не беспокойтесь о прикосновении к краям черных клавиш во время игры. выше на белых клавишах — ваши пальцы не должны застревать и должны издавать звук черных клавиш (если только у вас не очень толстые пальцы). Пусть ваши пальцы мягко потирают черные клавиши, когда вы перемещаетесь по нотам в своем произведении. Если вы закроете глаза, это нежное касание черных клавиш поможет вам узнать, где вы находитесь на клавиатуре!

  • ПРИМЕЧАНИЕ: клавиши на настоящих пианино достаточно тяжелые, чтобы выдерживать такое трение без звучания — возможно, клавиши вашей клавиатуры недостаточно утяжелены, чтобы выдерживать такое трение боковых пальцев. Даже будучи опытным пианистом, я не могу добиться хорошего звучания некоторых клавишных инструментов по подобным причинам, поэтому я бы посоветовал взять настоящее пианино, чтобы посмотреть, поможет ли это решить проблему.

• Проблема с 4-м и 5-м пальцами для меня в основном связана с ловкостью. Большинству людей, не играющих на фортепиано, не приходится очень часто задействовать свои 4-й и 5-й пальцы независимо друг от друга, но это определенно двигательный навык, который нужен пианистам. Давал ли вам учитель такие упражнения, как Ганоны? Я думаю, что вам нужно что-то подобное для развития этих навыков, чтобы облегчить исполнение аккордов, гамм и пьес. Вы хотите работать над тем, чтобы каждый из ваших пальцев (за исключением больших) мог стрелять независимо, как поршень.

• Ваши пальцы (не считая больших) должны ударять по клавишам подушечкой или кончиком пальца. Большинство людей склонны играть с плоскими пальцами, если они делают что-то не так, но я предположил, что вы тоже можете быть слишком изогнутыми. Это еще одна часть техники, на которой вы можете сосредоточиться с помощью упражнений, чтобы вы, играя пьесу, могли больше сосредоточиться на мелодии и ритме, позволяя технике работать на заднем плане.

Упражнения Ганона — это множество нот, которые следует играть с метрономом и медленно увеличивать скорость. Каждое упражнение представляет собой шаблон, который вы повторяете вверх и вниз по клавиатуре, предназначенный для работы с другим пальцем или комбинацией пальцев. (Я запомнил первые 20 и играю их для разогрева перед выступлениями со скоростью около 100 ударов в минуту.)

Я подхожу к этому со студентами, по существу, запоминая схему упражнения, над которым вы работаете, чтобы вы могли сосредоточиться на технике. Успокаивающий и повторяющийся характер паттерна означает, что как только вы его запишите, вам не нужно беспокоиться о красивой мелодии, подсчете времени или паузах. Вместо этого вы можете заставить свои руки работать на автопилоте и сосредоточиться исключительно на технике с быстрой прогрессией нот, которую ваши пальцы работают как поршни в хорошо смазанной машине. Вам не потребуется много времени, чтобы заметить улучшения, которые вы сможете применить к изучаемым предметам.

3

Я не думаю, что вы хотите начать карьеру пианиста, но просто чтобы получить удовольствие от развития игры на фортепиано, я могу попытаться дать несколько советов.

Итак, главное: какой у вас приоритет. Вы хотите решить проблему с пальцами или хотите играть как можно больше музыки?

Мой совет: постарайтесь компенсировать свои дефекты пальцев. Играйте и наслаждайтесь, пока вы живы.

1. Забудьте о клавиатуре Casio. Меры явно не стандарты.

2. Всегда играйте перед клавишами как можно дольше. Так что можно свернуть, чтобы залипнуть между черными клавишами.

3. Можно играть многими фигурами. Многие поп-песни можно было играть даже одним пальцем (басовый тон) левой руки и аккордами правой рукой.

4. Есть легкие блюзовые и буги-вуги, а также рок-композиции, которые можно сыграть с не слишком большими трудностями двумя или тремя пальцами левой руки.

5. Воспроизводятся инвенции и легкие прелюдии Баха, а также сонатины классических композиторов.

6. Также вам доступны легкие произведения современных писателей, например. Людовико Эйнауди:

https://www.google.com/search?q=ludovico+einaudi+sheet+music&safe=active&rlz=1C9BKJA_enCH812CH813&hl=de&prmd=isvn&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=2ahUKEwjr66KVq5HhAhWFCuwKHbsOBaUQ_AUoAXoECAsQAQ&biw=1024&bih=653

Я мог бы целый день играть на пианино, но знаю, что никогда не достигну уровня своих внуков. Я хочу играть как можно больше музыки до конца своей жизни, даже зная, что никогда не стану хорошим пианистом. Каждое произведение, которое я слышу, я хочу узнать и сыграть только на своем уровне. И я все еще верю, что делаю прогресс.

У вас просто есть несколько вредных привычек, жестко закрепленных в мышечной памяти вашего мозга. Их трудно искоренить, но можно. Несмотря на то, что говорит Ханон или кто-либо другой, вы никогда не должны изолировать палец. Я имею в виду, это то, на что вы жалуетесь. Вы одновременно разгибаете и разгибаете несколько пальцев. Их называют векторными силами или двойными мышечными усилиями.

Найдите учителя, который научит вас играть от веса руки или гравитации. Всякий раз, когда вы одновременно сгибаете и разгибаете, отводите и сгибаете или даже сгибаете и сохраняете жесткое положение других пальцев, вы используете несколько мышц для воздействия на отдельные кости. Итак, да, вы МОЖЕТЕ сгибать и разгибать одновременно, но вы тянете руку в нескольких направлениях. Это то, что заставляет нас играть неровно, чувствовать себя слабыми, ржавыми, чувствовать себя усталыми, стесненными, заставлять клавиши чувствовать себя тяжелыми и так далее.

1

Обозначим пальцы 1, 2, 3, 4, 5 обычным образом. Вы говорите, что при использовании 4 и (или) 5 автоматически повышается 2. Это нормально. Когда вы скручиваете 4 и 5, 2 также скручивается. Погуглите любое фото по анатомии рук, видите 4 особенно слабо, так как мышцы неизбежно связаны с 3 и 5. Как этого избежать? Просто не скручивайте их. Найдите угол при ударе по клавишам, при котором требуется наименьшее напряжение. Используйте импульс движения руки, чтобы ударить по клавише естественным образом. Вы обнаружите, что 2 расслабляется, когда 4 и 5 равны только что поставил .

Мне кажется, что мысль о том, что пальцы обретают независимость после долгих лет тренировок, какая-то чепуха. Пальцы опытных пианистов не «более независимы» (становясь мутантами?), а используются более эффективно. К сожалению, это откровение приходит только после «годов обучения» с помощью хорошего инструктора (тем более для новичков!). И помните, что единственный ключ к улучшению лежит в вас самих, и только в вас самих. Почувствуйте, насколько это возможно, до мельчайших подробностей, как каждая мышца растянута, расслаблена, чувствует себя комфортно или утомлена. Принимайте предложения каждого с недоверием — когда речь идет о физическом ремесле, таком как игра на инструменте или физические упражнения, поскольку тела людей сильно различаются.

Твой ответ

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя адрес электронной почты и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Обязательно, но не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

Давление — tech-science

Давление описывает распределение силы на поверхности и, следовательно, является мерой величины нагрузки на поверхность!

• 1 Определение
• 2 Давление в жидкостях и газах
• 3 Давление жидкостей и газов на искривленные поверхности
• 4 Сжимаемость и несжимаемость

Определение

В повседневной жизни часто встречается понятие давления. При выпечке вы нажимаете пальцы в тесто, чтобы замесить его. Ножки тяжелого стола вдавливают в мягкий деревянный пол и оставляют следы давления. канцелярская кнопка вдавлена ​​в стену, чтобы повесить плакат.

Эти примеры показывают, что давление очевидно возникает только тогда, когда по крайней мере два объекта задействованы (палец/тесто, стол/пол, булавка/стена) и воздействуют друг на друга. Давление всегда возникает на контактных поверхностях двух объектов.

Рисунок: Отпечаток тяжелого стола на полу

Но не только сила имеет решающее значение для величины давления. Если, например, вы держите чертежную булавку между большим и указательным пальцами, вы заметите разницу при сжатии пальцев, хотя обе стороны подвергаются одинаковой силе. Кончик канцелярской кнопки вдавливается в кожу гораздо больнее, чем противоположная головка.

Рисунок: Сжатие канцелярской кнопки между двумя пальцами

Следы давления, оставленные ножками стола на деревянном полу, также будут тем глубже, чем меньше контактная поверхность. В дополнение к силе площадь поверхности также имеет решающее значение для величины давления.

Повседневный опыт показывает, что чем больше сила и чем меньше площадь поверхности, тем больше давление. Следовательно, имеет смысл определить величину давления p как отношение силы F к площади поверхности A.

\begin{align}
\label{p}
&\boxed{p =\frac{F}{ A}}~~~~~[p]=\frac{\text{N}}{\text{m²}}=\text{Pa}~~~\text{(Pascal)} \\[5px]
\end{align}

Рисунок: Определение давления как силы на единицу площади

Таким образом, давление описывает распределение силы на поверхности ( силы на единицу площади ) и имеет единицу Н/м². Эту единицу часто называют Паскаль (единица измерения: Па). Например, давление 300 Н/м² означает, что на квадратный метр площади действует сила 300 Н.

Давление описывает распределение силы на поверхности и, следовательно, является мерой величины нагрузки на поверхность!

Давление в жидкостях и газах

Вышеупомянутые примеры всегда представляют собой твердые объекты, оказывающие давление друг на друга. В этом контексте также говорят о твердое давление . Но не только твердые тела могут воздействовать на другие твердые тела и, таким образом, в зависимости от площади контакта оказывать давление. Газы и жидкости (оба называются жидкостями ) также могут оказывать силы и, следовательно, давление на поверхности раздела. В этом контексте говорят о давлении жидкости .

Давление газа можно наблюдать, например, при накачивании автомобильной шины. Воздух, очевидно, способен немного приподнять автомобиль во время надувания. Требуемая сила возникает из-за давления воздуха в шине. Также жидкости способны оказывать силы и, следовательно, давление. Можно представить, например, гидравлическое масло домкрата, под давлением которого поршень поднимается с большой силой.

В отличие от твердого давления , которое, говоря проще, действует только в определенном направлении, давление жидкости газов или жидкостей действует во всех направлениях одинаково. Таким образом, например, давление газа в автомобильной шине способно сохранять стабильную форму шины в любом направлении. Кроме того, давление в жидкости будет иметь одинаковый эффект во всех направлениях.

Рисунок: Однородное распределение давления газа в шине автомобиля

В отличие от «твердого давления» твердых тел, «жидкостное давление» в газах или жидкостях действует одинаково во всех направлениях!

Следующий опыт легко доказывает, что давление в жидкостях и газах действует одинаково во всех направлениях. Для этого резиновую подушку наполняют водой. Трубки крепятся к разным точкам подушки. На другом конце трубок есть манометры. Теперь сжимают подушку в любом месте. Можно заметить, что не только давление повышается вблизи точки контакта, но и все манометры одинаково. Очевидно, что давление во всех точках жидкости одинаково. Вместо воды эксперимент можно провести и с газом, т.е. воздуха. Результат будет таким же.

Рисунок: Эксперимент по равномерному распределению давления газов и жидкостей Анимация: Эксперимент по равномерному распределению давления газов и жидкостей

Тот факт, что давление жидкости внутри жидкостей и газов действует одинаково во всех направлениях, основан на свободном движении частиц внутри . Поскольку частицы не показывают предпочтительных направлений движения, они одинаково сталкиваются со всеми прилегающими поверхностями. Таким образом, возникающие в результате этих столкновений силы, составляющие давление, одинаковы во всех направлениях. Это явление описывается так называемой теоремой о равнораспределении. Более подробную информацию о давлении в газах можно найти в статье Давление газа.

Рисунок: Давление газа как столкновение частицАнимация: Давление газа как столкновение частиц

Давление жидкостей и газов на изогнутых поверхностях

На рисунке ниже показан газ (или жидкость) в цилиндре, который закрыт поршень. Сила, действующая на поршень со стороны жидкости, может быть рассчитана как произведение давления p на площадь поверхности поршня A в соответствии с определением давления:

\begin{align}
\label{a}
&F = p \cdot A \\[5px]
\end{align}

Рисунок: Давление на плоскую поверхность

До сих пор предполагалась плоская поверхность, на которую действует давление и, следовательно, действуют силы. Но как изменится сила, если это уже не плоская, а искривленная поверхность? На рисунке ниже показан поршень, поверхность которого перестала быть плоской (поверхность, на которую действует давление, окрашена в желтый цвет для лучшей видимости).

Рисунок: Давление на криволинейную поверхность

Из-за кривизны поршень теперь имеет большую площадь поверхности. Поэтому можно прийти к преждевременному выводу, что увеличенная поверхность поршня также увеличивает силу, действующую на поршень в соответствии с уравнением (\ref{a}). Однако на самом деле сила на поршне будет такой же! Таким образом, форма поверхности не влияет на силу, вызванную давлением.

Для демонстрации этого явления можно использовать простой пример из повседневной жизни. Для этого поршень просто держат в воздухе без цилиндра. В этом случае на обе стороны поршня действует одинаковое атмосферное давление. Это атмосферное давление создается молекулами окружающего воздуха, которые сталкиваются с обеими сторонами поршня. Очевидно, что поршень не толкается ни в какую сторону, а остается в покое. Поскольку поршень находится в равновесии, сила давления окружающей среды на плоскую поверхность должна быть такой же большой, как и на криволинейную поверхность.

Рисунок: Влияние давления воздуха на поверхности различной кривизны

В двух словах, расчет силы на криволинейной поверхности всегда основывается на плоской поверхности; если быть более точным: площадь поверхности, спроецированная в направлении действия силы. Можно представить себе освещение искривленной поверхности фонариком в направлении действия силы. Площадь образующейся тени на плоской стене соответствует поверхности, спроецированной в направлении действия силы.

Рис.: Иллюстрация площади проекции в направлении действия силы

Для расчета силы, оказываемой давлением газа или жидкости на любую криволинейную поверхность, за основу должна быть взята площадь, спроецированная в направлении действия силы!

Этот факт тоже можно очень хорошо объяснить. Для этого можно представить изогнутую поверхность состоящей из множества ступеней (что имеет место на более атомарном уровне из атомов). Только поверхности, расположенные перпендикулярно рассматриваемому направлению, создают действующую силу при столкновении молекул жидкости с поверхностью (желтые стрелки). Если частицы сталкиваются с боковыми поверхностями, они также будут создавать силу, но не в рассматриваемом направлении, а перпендикулярно ему (белые стрелки). Таким образом, становится ясно, что имеют значение только те поверхности, которые расположены перпендикулярно рассматриваемой силе. Это соответствует проектируемой площади!

Рисунок: Давление на криволинейной поверхности, аппроксимированное ступенчатой ​​функцией Анимация: Давление на криволинейной поверхности, аппроксимированное ступенчатой ​​функцией

Сжимаемость и несжимаемость

одно решающее отличие. Это видно, когда пытаются сжать газ и жидкость, т. е. уменьшить объем. Если поместить воздух в цилиндр и сжать его поршнем, то давление газа сильно возрастет с уменьшением объема. Если же вместо газа использовать жидкость, то давление жидкости также сильно возрастает, но (почти) без уменьшения объема.

Рис. Несжимаемость жидкостей

В отличие от газов жидкости не сжимаются. Это также относится ко многим твердым телам, таким как металлы. Такие материалы, которые не изменяют своего объема под давлением, также называют несжимаемыми . Такие вещества, как газы, очень сильно изменяющие свой объем под давлением, называются сжимаемыми .

Несжимаемые вещества – это вещества, которые не изменяют своего объема под давлением!

Анимация: Несжимаемость жидкостей

Обратите внимание, что термин несжимаемость относится только к объему материала, а не к форме. Стальной куб изменит форму под высоким давлением пресса, но не объем. Объем определяется исключительно плотностью и массой. Поскольку плотность ϱ является постоянной материала, а масса m не меняется при деформации, объем V остается постоянным (V=m/ϱ). Стало быть, сталь несжимаема, несмотря на ее изменчивую форму! Это относится и к жидкостям, которые могут изменять свою форму, но не объем.

Руководство по настройке MAGURA или как настроить тормоза индивидуально

ВАШ ТОРМОЗ! ВАША установка!

ПРОЧТИТЕ НАШЕ РУКОВОДСТВО ПО УСТАНОВКЕ ИНТЕРАКТИВНОЕ РУКОВОДСТВО

ОПТИМИЗИРУЙТЕ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВАШЕГО ТОРМОЗА

Выберите модель тормоза, которая вам подходит, и подберите ее к вашему стилю вождения с помощью правильных роторов и тормозных колодок.

Модель тормоза

Выберите сердце вашего тормоза. Сколько мощности вам нужно?

2 ПОРШНЯ:  Для гонщиков. Чрезвычайно малый вес с очень хорошим тормозным усилием.

4 ПОРШНЯ:  Для гравитационных пилотов. Максимальная мощность и термостойкость.

ТРЕЙЛ КОМБИНАЦИЯ:  Для трейловых байкеров. 4 мощных поршня спереди для надежного торможения и 2 поршня сзади для малого веса и точной модуляции.

 

Тормозные колодки

Выберите тормозную колодку, соответствующую вашему стилю вождения.

Гонка (золото): Максимальная мощность, максимальная эффективность торможения. Для всех тех, кто доводит свой материал до предела и требует выдающихся характеристик торможения.

Performance (серый):  Наилучшее сочетание мощности торможения и долговечности. Эти колодки обеспечивают отличную производительность в любых условиях.

Comfort (синий): Высокая износостойкость и точная модуляция. Эта тормозная колодка идеально подходит для начинающих и райдеров, которые предпочитают точную модуляцию и долговечность, а не сцепление.

Sport (зеленый):  Благодаря своим мощным тормозным возможностям, высокой прочности и более короткому времени приработки эта тормозная колодка идеально подходит для использования с электровелосипедами.

Роторы

Выберите ротор, подходящий для вашего стиля катания и общего веса.

STORM SL.2:  Очень хорошее торможение в сочетании с минимальным весом.

STORM HC:  Оптимизированы для высокой мощности торможения при высоких нагрузках. Особенно рекомендуется для 4-поршневых суппортов и электровелосипедов. Благодаря Национальному одобрению типа (ABE) автомобили s-pedelec также можно без проблем переоборудовать.

MDR-C CL:  Оборудован центральным креплением для соответствующих втулок. Оптимизирован для высокой мощности торможения.

MDR-C:  Благодаря дополнительному соединительному кольцу цельный ротор, оптимизированный для электровелосипедов, отличается особой жесткостью, виброустойчивостью и идеальным универсалом — будь то город, трейл или электровелосипед.

MDR-P: Предлагается специальное запатентованное соединение наружного и внутреннего колец (технология соединения «ласточкин хвост»), обеспечивающее оптимальную эффективность торможения даже при больших нагрузках. Кроме того, максимальная термостойкость и стабильность.

ОПТИМАЛЬНАЯ ЭРГОНОМИКА

Нет двух одинаковых рук. Найдите подходящую для вас эргономику рычага.

Лезвия рычага

Выберите точку контакта тормоза и эргономику лезвия рычага.

HC АЛЮМИНИЙ И УГЛЕРОД:  Однопальцевая рукоятка из алюминия или углерода.

 

HC WIDE REACH:  Более широкий рычаг с одним пальцем, оптимизированный для больших рук. Разработано совместно с чемпионом мира по скоростному спуску Лоиком Бруни.

 

HC3: Однопальцевый рычаг с регулируемой силой торможения и модуляцией. Разработано совместно с Дэнни Макаскиллом.

 

2-FINGER: Лезвие с двумя или одним пальцем, обеспечивающее большую площадь захвата, более мягкую точку прикуса и увеличенный рычаг для превосходной модуляции.

Обратите внимание: карбоновый рычаг HC3 и HC доступен только для главных тормозов Carbotecture SL (MT6/MT8/MT7/MT TRAIL CARBON/SL с 2015 г.в.).

ОПТИМАЛЬНАЯ НАСТРОЙКА

Каждая рука уникальна, и MAGURA заключила соглашение о сотрудничестве со специалистом по эргономике SQlab для достижения максимально эргономичной и индивидуальной настройки своих тормозов MT. три шага.

Позиционирование главного тормоза

Поместите руку на рукоятку руля так, чтобы внешняя сторона ладони находилась на одном уровне с концом руля. Теперь вытяните указательный палец в его естественное положение (около 15°) и двигайте мастер внутрь, пока фаланга третьего пальца не ляжет на крючок на конце кончика лезвия рычага. Этот метод также можно использовать для гонщиков, которые тормозят двумя пальцами или средним пальцем, используя средний палец вместо указательного.

Подсказка: для достижения действительно чувствительной модуляции MAGURA рекомендует тормозить фалангой безымянного пальца.

Установка угла наклона лопасти рычага

Чтобы определить угол наклона лопасти рычага, вы должны использовать свое собственное седло для падения на руль (разница между высотой седла и высотой руля). Обычно помогает отрегулировать лопасть рычага так, чтобы она описывала вытянутую линию предплечья.

Установка угла лезвия рычага

Нервы, проходящие через запястный канал, воздействуют на большой, указательный и средний пальцы. Слишком крутой или слишком плоский угол наклона тормоза приведет к перегибу запястья и сужению запястного канала. Это, в свою очередь, может привести к онемению и покалыванию в большом, указательном и среднем пальцах.

Ориентировочные значения:

• Высота руля > 10 см: 20–25°
• Высота руля 0–10 см: 25–30°
• Высота седла 0–10 см: 30–35°
• Высота седла > 10 см: 35–45°

Установка лезвия рычага

Чтобы отрегулировать вылет лезвия рычага, сначала определите размер своей руки с помощью шаблона вылета.

No related posts.