2.11 Уравновешивание двигателей внутреннего сгорания.

Различают внешнюю и внутреннюю неуравновешенности поршневых двигателей внутреннего сгорания.

Внешняя неуравновешенность — это наличие периодических сил инерции и моментов сил инерции, -а также опрокидываю­щего момента, которые передаются на опоры двигателя и да­лее — на раму трактора, комбайна, автомобиля или на фунда­мент (для стационарного двигателя).

Внутренняя неуравновешенность — это возникновение под действием воспринимаемых двигателем нагрузок в поперечных сечениях блока цилиндров перерезывающих сил, а также мо­ментов упругих сил, которые называют внутренними изгибаю­щими моментами и внутренними скручивающими моментами.

При работе поршневых ДВС возникают силы давления га­зов, силы инерции поступательно движущихся масс, центробеж­ные силы инерции вращающихся масс, моменты от этих сил, а также крутящий и опрокидывающий моменты. В двигателях уравновешивается только сила давления газов, действующая на головку цилиндров и через коренные подшипники на остов дви­гателя. Остальные силы и моменты, непрерывно изменяясь по значению и направлению, передаются на опоры двигателя, да­лее— на подмоторную раму и всей машине. В результате де­тали, сборочные единицы и агрегаты совершают колебатель­ные движения. При этом возникают вибрации, снижающие эф­фективную мощность и топливную экономичность (примерно до 5%), вследствие затраты энергии на возбуждение вибрации и дополнительные механические потери; ослабляются крепле­ния агрегатов и деталей, что вызывает нарушение соосности валов двигателя и потребителя и ускоряет износ деталей; нару­шаются регулировки и затрудняются наблюдения за показания­ми контрольно-измерительных приборов и снижается их надеж­ность; повышается утомляемость обслуживающего персонала. Поэтому уменьшение влияния переменных сил и моментов, действующих на двигатель, относится к числу основных требо­ваний, предъявляемых к двигателям внутреннего' сгорания.

Уравновешенность — это такое состояние двигателя, при ко­тором на установившемся режиме работы на его опоры переда­ются постоянные по значению и направлению силы и моменты.

Создание конструктивно предусмотренной уравновешенности двигателя достигается выполнением соответствующих требова­ний при производстве деталей, их сборке и регулировке, а так­же при ремонте и эксплуатации двигателей. При этом обраща­ют внимание на:

1.соблюдение допусков на массы и размеры поршней, шату­нов, коленчатого вала и других деталей;

2. проведение статической и динамической балансировки ко­ленчатого вала;

3.достижение идентичности протекания рабочего процесса во всех цилиндрах за счет одинакового их наполнения, одинаковых степеней сжатия во всех цилиндрах, одинаковой регулировки зажигания или впрыскивания топлива по цилиндрам, идентич­ного теплового режима и т. д.

Эти -мероприятия относятся к условиям как производства, так и ремонта двигателей. Таким образом, уравновешивание — это комплекс конструктивных, производственных и эксплуатаци­онных мероприятий, направленных на уменьшение или полное устранение неуравновешенных свободных сил инерции и мо­ментов.

Расчет динамического уравновешивания многоцилиндрового двигателя заключается в определении значений и направления действующих неуравновешенных сил и моментов сил инерции, которые необходимо в дальнейшем уравновесить с помощью наиболее простых конструктивных мероприятий.

4.16. Технология восстановления типовых деталей. Класс деталей «корпусные», «валы», «полые цилиндры», «зубчатые колеса». Проектирование технологических процессов восстановления. Технологическая документация процесса.

Технология восстановления типовых деталей. При рассмотрении конструкции любой машины довольно легко убедиться, что все детали можно разделить на три следующие группы.

1. Детали, общие для всех или многих машин: фланцы, шпонки, втулки, гайки, болты и другие детали этого вида обычно нормализованы.

2. Детали, отличающиеся между собой по конструктивным параметрам и размерам, но имеющие общность технологических задач: валы, зубчатые колеса и др. Такого вида детали могут быть названы деталями общего назначения.

3. Специальные детали, присущие только данному виду оборудования: станины ножниц горячей резки, барабаны мельниц, конусы засыпных аппаратов и др.

Работа по типизации технологических процессов ведется в трех направлениях:

1) типовые и нормальные процессы для деталей первой группы;

2) типовые процессы для деталей общего назначения;

3) технологические инструкции на отдельные операции (резьбонарезание, обработку глубоких отверстий) или элементы операций (базирование, закрепление деталей и т. п.).

Типовая технология на нормализованные детали строится на принципах серийного и крупносерийного производства с применением наиболее прогрессивных методов обработки и высокопроизводительной оснастки. Разработка типовых технологических процессов на нормализованные детали проводится в следующем порядке. Все типоразмеры какой-либо нормали, например фланцев, делятся на ряд размерных интервалов. Затем для каждого интервала составляется типовой технологический процесс, который оформляется для нескольких типоразмеров в одной технологической карте. Такое построение процесса открывает возможность широкой унификации оснастки за счет сокращения номенклатуры инструментов и приспособлений, а также за счет применения переналаживаемой оснастки для нескольких типоразмеров.Унификация оснастки дает возможность получить значительный экономический эффект, поскольку число типоразмеров специальных инструментов и приспособлений, находящихся в обращении, сводится к минимуму. Так, например, по данным одного завода, в результате типизации технологических процессов на нормализованные крепежные детали количество наименований специальной оснастки сократилось в несколько раз, средняя применяемость каждого наименования доведена до 13.