Овальность — цилиндр — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Cтраница 1
| Поршневое кольцо. [1] |
Овальность цилиндров, работающих с поршневыми кольцами, должна быть не более 0 03 мм; разность диаметров цилиндра на длине 1000 мм не более 0 02 — 0 03 мм; отклонение оси цилиндра от прямолинейности не более 0 02 мм на длине 500 мм. [2]
Если овальность цилиндра превышает 0 05 мм, а конусность 0 06 мм, а также при наличии рисок и царапин на рабочей поверхности, цилиндры подвергают ремонту. [3]
Величину овальности цилиндра определяют при помощи специального индикатора в трех поясах, расположенных: первый — на расстоянии 5 — 10 мм от верхней плоскости блока, второй — в средней части цилиндра и третий — на расстоянии 15 — 20 мм от нижней кромки цилиндра. Чтобы измерить величину овальности, устанавливают головку индикатора в первом поясе цилиндра в плоскости, перпендикулярной оси коленчатого вала, и, покачивая ручку индикатора вокруг основания центрирующего мостика, записывают его максимальное показание.
| Характер износа цилиндров вертикального ( а и горизонтального ( б компрессоров и схема измерения износа индикаторным нутромером ( 0. I — стенка цилиндра. 2 — поршень. 3 — поршневое кольцо. [5] |
Износ, конусность и овальность цилиндров и цилиндровых втулок определяют индикаторным или микрометрическим нутромером. В каждой полости выполняют два измерения во взаимно перпендикулярных направлениях: в вертикальных компрессорах в направлении оси коленчатого вала и перпендикулярно ей, в горизонтальных — в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Эксплуатация цилиндра возможна только при условии, что зазор между поршнем и цилиндром не превышает двух-трех начальных зазоров. При превышении износа производят ремонт: растачивают цилиндр до ремонтного размера или заменяют цилиндровую втулку.
| Размещение поршневых колец в канавах поршня двигателя легкового автомобиля.| Последовательность установки элементов маслосъемного стального поршневого кольца в канавку поршня. [7] |
При текущем ремонте двигателей овальность цилиндров ( гильз) чаще всего характеризуется величиной, превышающей 0 08 мм, и общим износом по диаметру более 0 12 мм. [8]
Билик установил, что при овальности цилиндров автомобильных двигателей допустимой, но близкой к верхней границе отклонений, на 50 % сокращается срок службы двигателя. [9]
| Восстановление нижнего пояса уплотнения гильзы блока цилиндров двигателя ЗМЗ эпоксидным клеем. [10] |
В плоскости движения шатуна износ побольше и поэтому появляется овальность цилиндра. Быстрее изнашивается и верхняя часть цилиндра в области поршневых колец.
Поэтому цилиндр изнашивается на конус. Наибольший износ замеряют индикаторным нутромером в верхней части цилиндра. Если износ превышает 0 2 мм, то цилиндр надо расточить под ремонтный размер. Все цилиндры двигателя должны быть одного размера. Перед разборкой гильзы размечают, чтобы в дальнейшем их установить в прежние места в том же положении.
[11]
На стальные цилиндрические обечайки установлены допуски также по прямолинейности оси и овальности цилиндра. Отклонение от прямолинейности не должно превышать 0 2 % от длины, но не выше 30 мм при любой длине обечайки. [12]
Для стальных цилиндрических обечаек установлены также допуски на прямолинейность оси и овальность цилиндра. Отклонение от прямолинейности не должно превышать 0 2 % от длины, но не более 30 мм при любой длине обечайки. [13]
В случае горнзонт г ык расположенных констрх к-щп, в которых обычная первоначальная овальность цилиндра вследствие действия собственного веса и веса загружающей массы имеет тенденцию возрасти, берут большие значения.
Если речь идет о цилиндрах с паровой рубашкой, охватывающей их не но всей окружности, допускаемое рабочее давление также снижается.
[14]
Следует отметить, что нарушение устойчивости не является следствием каких-либо неправильностей конструкции ( например, овальность цилиндров) или неоднородности материала и подобных причин, а исключительно следствием невозможности длительного существования системы данной геометрической формы при данных значениях геометрических и механических параметров. Так, поставленный на вершину прямой конус будет неустойчив, если бы даже его геометрическая форма была совершенна, материал абсолютно однороден и ось расположена вертикально. Равным образом тонкостенный цилиндр или сфера станут неустойчивыми ( лучше сказать — неустойчивыми станут формы шара и цилиндра), хотя бы их форма была совершенна и материал абсолютно однороден, когда давление на них достигнет определенного значения и они неизбежно деформируются и примут новую форму.
Страницы: 1 2 3
Хонинговка блока цилиндров — Технический Центр Мотортехнология
Выработка ресурса мотором – неизбежный процесс, и неважно, насколько аккуратно его эксплуатировали. При капитальном ремонте мастер проводящий ремонт, реализует сложнейшие операции, требующие максимальной точности. Одна из таких – хонингование блока цилиндров.
Что такое хонингование
Слово «хонингование» пошло от английского «hone», что в переводе – «точить». Это название технологии абразивной обработки отверстий деталей автомобиля конической и цилиндрической формы посредством специальных насадок (хонов). Цель хонингования – достижение требуемой степени шероховатости поверхностей и максимальной точности их геометрических размеров.
Обычно хонингование требуется полостям разных компонентов двигателей, но нередко проводят и наружную обработку крупных деталей с помощью специализированных или модифицированных шлифовальных и горизонтально-расточных станков.
Хонингование актуально для деталей из черных (сталь, чугун) и цветных (алюминий, магний, бронза, латунь и т.п.) металлов.
Для двигателей внутреннего сгорания (ДВС) автомобилей в первую очередь выполняется хонингование цилиндров. Но также технология применима для обработки постелей коленвала, отверстий в нижней головке шатуна, втулок верхней головки и коромысел привода клапанного механизма.
Зачем выполняется хонингование
Точность обрабатывания хоном рабочей поверхности цилиндров двигателя куда выше, если сравнивать с применением расточных инструментов. Как следствие:
- благодаря обработке в разы сокращается период обкатки двигателя, в особенности если установлены особые компрессионные кольца, которые куда быстрее и точнее прирабатываются к стенкам цилиндров. Это благоприятно сказывается на ресурсе ДВС;
- обеспечивается наилучшая компрессия в цилиндрах. В результате двигатель начинает работать с предельной отдачей. Параллельно с этим увеличивается экономичность, снижается расход масла на угар;
- куда меньше газов прорывается в картер двигателя внутреннего сгорания, а значит моторное масло дольше сохраняет изначальные свойства;
- нивелируется конусность и эллипсность цилиндров мотора, нуждающегося в капремонте.
Ресурс ДВС от этого только увеличивается.
Ресурс ДВС от этого только увеличивается.За счет хонингования блока цилиндров рабочая поверхность последних получает микропрофиль – углубления необходимы для удерживания частиц моторного масла. Особенно выигрывают от этого высокооборотистые двигатели, в которых поршни движутся с большой скоростью, а масляный туман, идущий из картера, не успевает оседать на стенках цилиндров. Хонингование в таком случае создает так называемый «аккумулятор масла», необходимый, чтобы детали цилиндропоршневой группы не работали на сухую, что чревато ускоренным износом.
Когда выполняется операция
Хонингование цилиндров для большей части двигателей выпускаемых сейчас автомобилей выполняют ещё на заводе с целью достичь эффекта «аккумулятора масла». Повторная процедура выполняется при капитальном ремонте, обычно после расточки.
Как часто требуется повторное хонингование сказать сложно, так как многое зависит от условий эксплуатации ДВС, манеры вождения, качества топлива и моторного масла.
Но, когда пробег превышает 150 тысяч километров, порой проявляются признаки, указывающие, что помимо иных операций по ремонту мотора, пора обновлять образованный микропрофиль цилиндров.
Пора делать хонинговку блока, если:
- заметно упала мощность двигателя;
- на холостом ходу возникают плавающие обороты;
- повысился расход топлива и масла.
Также о многом скажет цвет выхлопа. Если появился сизый оттенок, значит масло сгорает вместе с топливом – так быть не должно.
Особенности хонингования цилиндров двигателя
Хонинговка цилиндров выполняется таким образом: бруски-абразивы, закрепленные на хоне, прижимаются к стенкам детали, при этом насадка, шток которой зафиксирован в патроне станка, делает вращательные и возвратно-поступательные движения. При обработке поверхности она обильно смазывается смазочно-охлаждающей жидкостью.
Принцип операции меняется исходя из материала цилиндра:
- двигателям внутреннего сгорания с деталями из чугуна требуется два этапа.
- для двигателей с деталями из сплавов алюминия Alusil, Locasil и Silitec по завершении расточки требуется хонингование в три этапа. На третьем шлифуют детали с сохранением ремонтного размера;
- хонингование – единственно возможный вариант устранения конусности и эллипсности алюминиевых цилиндров, стенки которых покрыты никелем и особо прочным карбидом кремния (Nicasil). Дело в том, что нет таких резцов, которые используются при стандартной расточке.
Условия качественного выполнения процедуры:
- шлифующая кромка равномерно давит на внутреннюю сторону цилиндра. Для деталей, сделанных из сплавов алюминия (в особенности если речь идет о тех, что с покрытием Nicasil), необходимо умеренное давление. Важно, чтобы точно соответствовали диаметр бруска и поршня, иначе обрабатываемая поверхность перегреется, образуются задиры, а из бруска будут вырваны абразивные зерна;
- правильный выбор абразива хонинговальных брусков с учетом материала цилиндров. Для моторов Alusil, например, используют бруски с «антизасаливающейся» поверхностью. К ним не будут цепляться частицы алюминия, и как следствие, не образуются задиры;
С помощью хонинговки важно достичь оптимальной степени шероховатости детали, чтобы моторное масло хорошо удерживалось. Для каждого сплава свой подход:
- для двигателей Alusil, Silitec и Locasil уровень шероховатости во многом зависит от размеров зерен кристаллов кремния, содержащихся в сплаве, и глубины их раскрытия.
Угол пересечения рисок по горизонтали также важен. Оптимальное значение – 60°. При отклонениях в любую сторону на 20° смазывающий эффект ухудшается, или же повышается расход масла на угар;При желании расточку и хонинговку реально сделать самому, понадобится только специальная насадка и смазочно-охлаждающая жидкость. Но надо учесть один момент: глубина рисок хонинговальной сетки, угол пересечения и уровень шероховатости для каждой серии ДВС свой, и изготовители этой информацией делиться не торопятся. В техническом центре же такие процедуры выполняются регулярно, то есть мастера, отталкиваясь от статистики, накопили достаточно опыта.
Если выполнять хонинговку самостоятельно, хорошо, если просто не будет никакого эффекта. В худшем же случае расход масла только увеличится, а ресурс ДВС сократится. По этой причине доверить хонингование лучше профессионалам, к тому же в ходе капитального ремонта эта операция идет сразу за расточкой цилиндров.
Эллипсы как сечения цилиндров: Сферы Данделина | |
| Ваш браузер не поддерживает видео тег. | |
| Мы уже изучали плоские сечения цилиндра. Мы подозреваем, что пересечение плоскости и цилиндра (не параллельного его оси) есть эллипс. На этой странице мы собираемся доказать этот результат, используя одну идею Жерминаля Пьера Данделина (1794-1847). Данделин был бельгийским математиком и военным инженером. Мы многое знаем об эллипсах. Эллипс обычно определяется как геометрическое место точек P такая, что сумма расстояний от P до двух фиксированных точек F1, F2 (называемых фокусами) постоянна. Мы будем использовать это определение позже. Мы знаем, как вычислить площадь эллипса: Даже мы можем построить механические устройства для рисования эллипсов: Идея Данделина состоит в том, чтобы рассмотреть две сферы, вписанные в цилиндр и касающиеся плоскости, пересекающие цилиндр. Каждый из них сферы касается цилиндра по окружности. Эти окружности параллельны, и расстояние между этими окружностями вдоль любой образующей цилиндра постоянна. Эти сферы называются сферами Данделина. Докажем, что точки касания являются фокусами эллипса. Играя с интерактивным приложением, мы можем изменять расстояние между сферами, перемещать точку на кривой и вращать цилиндр. Мы собираемся следовать книге Гильберта и Кон-Фоссена «Геометрия и воображение»: «Круговой цилиндр пересекает каждую плоскость под прямым углом к своей оси по окружности. Плоскость не под прямым углом к оси и не параллельна он пересекает цилиндр по кривой, похожей на эллипс. Мы докажем, что эта кривая действительно является эллипсом. С этой целью берем шар, который точно входит в цилиндр, и перемещайте его внутри цилиндра, пока он не коснется пересекающейся плоскости (рис. 9).)». Гильберт и Кон-Фоссен. Геометрия и воображение. Издательство Челси. стр.7. Затем мы берем еще один такой же шар и делаем с ним то же самое на другой стороне плоскости. Шары касаются цилиндра двумя
окружности и коснитесь пересекающейся плоскости в двух точках F1 и F2. Пусть B — любая точка на кривой пересечения плоскости с
цилиндр. Рассмотрим прямую через B, лежащую на цилиндре (т. е. параллельную оси). Он входит в круг общения
сферы в двух точках P1 и P2. BF1 и BP1 касаются неподвижной сферы через фиксированную точку B, и все такие касательные должны быть
равны из-за вращательной симметрии сферы. Но из-за вращательной симметрии нашей фигуры расстояние P1P2 не зависит от точки B на кривой. Поэтому BF1+BF2 постоянна для всех точек В сечения; т. е. кривая представляет собой эллипс с фокусами в точках F1 и F2». «То, что мы только что доказали, можно также сформулировать в терминах теории проекций следующим образом: тень, которую отбрасывает круг на наклонную плоскость является эллипсом, если лучи света перпендикулярны плоскости круга». (Гильберт и Кон-Фоссен. Геометрия и воображение) Частный случай: круг (два фокуса — одна и та же точка, которую мы называем центром круга). В более общем случае пересечение плоскости и конуса представляет собой коническое сечение (эллипс, гипербола, парабола). ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА Гильберт и Кон-Фоссен. Геометрия и воображение. Издательство Челси. стр.7. Биография Жерминаля Пьера Данделина в архиве MacTutor History of Mathematics. Дэн Педо, Геометрия и изобразительное искусство. Дуврские публикации. C. Стэнли Огилви, Экскурсии по геометрии. Издательство Оксфордского университета. БОЛЬШЕ ССЫЛОК |
Таким образом, BF1=BP1; и аналогично BF2=BP2. Следует, что
Блог Дэвида: Эллипс в цилиндрическом сечении
Эллипсы можно создать двумя способами: проведя диагональную секущую плоскость через правый цилиндр или через правильный конус. Я планирую изучить эти методы в следующих нескольких постах.
В этом посте я исследую первый метод: создание эллипса путем углового разреза прямого цилиндра радиуса r.
Когда секущая плоскость проходит через цилиндр под углом, образующаяся поверхность принимает форму эллипса:
Чтобы проверить это утверждение, давайте посмотрим на цилиндр сбоку и присоединим начало системы координат x-y-z к центральной линии цилиндра. Положительный x находится на плоскости разреза, совмещенной с длинной стороной разреза.
Положительный y находится на плоскости разреза, выровнен с короткой стороной разреза и входит в страницу. Положительный z перпендикулярен плоскости сечения. α — угол, под которым секущая плоскость пересекает цилиндр по отношению к горизонтали. См. следующее изображение для иллюстрации этих свойств.
Глядя на разрез сверху и перпендикулярно плоскости разреза, он выглядит так, как показано на следующем изображении (ось Z выходит из страницы прямо на зрителя):
(Обратите внимание, что эллипс, созданный таким образом, аналогичен эллипсу, созданному путем проецирования окружности на плоскость, наклоненную под тем же углом α.)
Теперь сечениям будут присвоены номера, и будут рассчитаны некоторые численные результаты, чтобы подтвердить, что эллипс действительно описан.
Для облегчения сравнения с другими эллипсами, которые будут рассмотрены, большой полуоси а будет присвоено значение 1. Эксцентриситет e должен быть достаточно значительным, чтобы эллипс четко отличался от круг, поэтому ему будет присвоено значение 0,786151377746.
Эти значения и другие соответствующие величины, вытекающие из них, следующие:04556894284 рад
Теперь нужно вычислить некоторые точки данных. Имейте в виду, что x e и y e — это в плоскости эллипса .
Начните со значения x e в плоскости x e -y e .
Теперь нужно вычислить значение y e в этой точке x e .
Проецирование x e на горизонтальную плоскость,
x = x e cos(α).
На окружности в горизонтальной плоскости это значение x соответствует углу θ = arccos(x/r).
В свою очередь, этот угол соответствует y-значению y = r sin(θ).
Но y = y e , поэтому получается следующее выражение для y e :
y e = r sin[arccos((x e cos(α))/r)]
Но cos(α)/r = 1/a и a = 1, поэтому выражение сводится к
y e = r sin[arccos(x e )] = r √(1 — x e ²)
Но r = √(1 — e ²), поэтому выражение можно переписать — заявлено как
у д = √(1 — e ²) √(1 — x e ²)
По сути, этот результат такой же, как и стандартное уравнение эллипса (но перестроенное):
(x²/a²) + (y²/b²) = 1
y² = b² (1 — x²)
(Имейте в виду, что а = 1)
Следовательно,
у = √(1 — e ²) √(1 — x²)
По-видимому, срез цилиндра действительно дает эллипс.