Что значит плавающие поршневые пальцы

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Плавающие пальцы имеют преимущество перед закрепленными, так как более равномерно изнашиваются по всей рабочей поверхности. Следует отметить, что в холодном состоянии плавающий палец ставится в поршень с небольшим натягом, который по мере нагревания поршня исчезает.  [2]

Плавающие пальцы от осевых перемещений фиксируются пружинящими кольцами прямоугольного плп круглого сеченпя ( см, рпс. При прогревании двигателя после пуска натяг исчезает.  [3]

Плавающие пальцы фиксируются в осевом направлении различными способами например, при помощи колец, ( см. фиг.  [4]

В настоящее время преимущественное распространение получили плавающие пальцы , которые во время работы двигателя поворачиваются как в головке шатуна, так и в бобышках поршня, что обеспечивает их малый и равномерный износ.  [5]

В существующих двигателях в основном распространены плавающие пальцы ( см. рис. 255); пальцы, защемленные в поршневой головке шатуна, имеют ограниченное применение.  [6]

Преобладающее распространение в современных двигателях получили плавающие пальцы , которые при работающем двигателе свободно вращаются как в бобышках поршня, так и во втулке верхней головки шатуна.  [7]

При базировании заготовок по черным ( необработанным) отверстиям их устанавливают на конические плавающие пальцы , позволяющие достаточно точно для черновой обработки выставить заготовку даже при значительной погрешности межцентрового расстояния.  [9]

В большинстве многооборотных бескрейцкопфных компрессоров ( см. рис. 1 — 19) применяют плавающие пальцы . От осевого перемещения в бобышках поршня их удерживают пружинные кольца.  [10]

Поршневой палец изготовляют полым из легированной цементованной или углеродистой стали, закаленной нагревом токами высокой частоты. Наиболее распространены плавающие пальцы , свободно поворачивающиеся в верхней головке шатуна и в бобышках поршня.  [12]

Поршневой палец изготовляют полым из легированной цементованной или углеродистой стали, закаленной токами высокой частоты. Наиболее распространены плавающие пальцы , свободно поворачивающиеся в верхней головке шатуна и в бобышках поршня. От осевого смещения плавающий палец предохраняется двумя пружинными кольцами 4 ( см. рис. 8), расположенными в выточках бобышек поршня.  [13]

Поршневой палец изготовляют полым из легированной цементованной или углеродистой стали, закаленной токами высокой частоты. Наиболее распространены плавающие пальцы , свободно поворачивающиеся в верхней головке шатуна и в бобышках поршня. От осевого смещения плавающий палец предохраняется двумя пружинными кольцами 4 ( см. рис. 8), расположенными в выточках бобышек поршня.  [14]

Поршневые пальцы различаются по способу их соединения с шатуном н поршнем. Наибольшее распространение получили плавающие пальцы , вращающиеся во время работы как в головке шатуна, так и в бобышке поршня, что обеспечивает более равномерный износ опорных поверхностей в этом сочленении. От продольного перемещения и возможного задирания рабочей поверхности цилиндра плавающий палец предохраняется пружинными кольцами, замками или грибками ( заглушками) из легких сплавов или бронзы, установленными в затылочках бобышек.  [15]

Ваш вопрос: Почему поршневой палец называют плавающим?

Поршневой палец может иметь возможность проворачиваться как в головке шатуна, так и в бобышках поршня. … Такой поршневой палец называется «плавающим». Преимущество «плавающего» пальца — его равномерный износ по окружности, а также большая надежность работы (на случай заклинивания в шатуне или в бобышках).

Почему Поршневой палец изготавливается Пустотелым?

Поршневой палец представляет собой пустотелый (для снижения массы) гладкий цилиндрический стержень. Палец изготавливается из высококачественной стали, далее его наружная поверхность подвергается термообработке (цементация и закалка), шлифовке и полировке.

Для чего нужен палец?

При ходьбе наша ступня как бы перекатывается от пятки к пальцам. И каждый шаг завершается усилиями пальцев ног. Они важная часть двигательного аппарата. Во время ходьбы и бега пальцы вместе со стопой выдерживают вес тела, перемещают его в нужном направлении, помогают нам сохранять равновесие.

Что такое плавающий палец?

Поршневой палец может иметь возможность проворачиваться как в головке шатуна, так и в бобышках поршня. … Такой поршневой палец называется «плавающим». Преимущество «плавающего» пальца — его равномерный износ по окружности, а также большая надежность работы (на случай заклинивания в шатуне или в бобышках).

Как работает поршневой палец?

Поршневой палец служит для шарнирного соединения поршня с шатуном и является осью, относительно которой шатун совершает колебательное движение. Поршневой палец работает в условиях знакопеременной нагрузки при четырехтактном процессе и в условиях близких к пульсирующей нагрузке в случае двухтактного процесса.

Каковы особенности крепления поршневого пальца?

Фиксированное соединение обычно реализуется в верхней головке шатуна. Поршневой палец при таком способе крепления вращается в отверстиях бобышек поршня, где предусмотрен определенный зазор. … Плавающий палец означает установку детали с определенным зазором как в верхней головке шатуна, так и в бобышках поршня.

Чем закрепляют поршневые пальцы?

Как правило, пальцы поршневые закрепляются в головке шатуна, находящейся в его верхней части, посредством специальных зашплинтованных болтов, и имеют возможность беспрепятственно вращаться в поршне.

Какого вида нагрузки воспринимают поршневые пальцы?

Поршневой палец работает под воздействием ударных нагрузок, перемен- ных по величине и направлению, подвергается изгибу и истиранию.

Какую роль играют пальцы на ногах?

Будучи важной частью двигательного аппарата, они во время передвижения (ходьбы и бега) вместе со стопой выдерживают вес тела, перемещают его и помогают сохранять равновесие при изменении положения центра тяжести.

Можно ли жить без пальцев на ногах?

Ученые утверждают, что даже полная ампутация пальцев ног не сможет отнять у вас подвижность. Безусловно, ваша походка изменится, и вам придется долго привыкать и заново учиться держать равновесие, но ходить человек без пальцев все-таки сможет.

Поршневой палец: назначение, особенности конструкции, разновидности

Поршневой палец входит в состав КШМ (кривошипно-шатунного механизма), имеет цилиндрическую форму и служит осью качания шатуна в месте соединения с поршнем. Благодаря поршневому пальцу обеспечивается подвижное шарнирное соединение поршня и головки шатуна.

В двигателях автомобилей используются полые поршневые пальцы. Полая часть детали представляет собой сквозное отверстие из двух конусов, вершины которых обращены к центру. Подобная конструкция позволяет, с одной стороны, уменьшить вес поршневого пальца, а с другой дает возможность более равномерно распределить нагрузки по поверхности. При этом центральная часть детали испытывает нагрузку больше, что определяет толщину легированной стали в этом месте.

Основным материалом изготовления является сталь 45ХА с закалкой после отливки на глубину до 1,5 мм для достижения необходимой твердости поверхности детали. Для современных высокопроизводительных мощных двигателей поршневые пальцы изготавливают из более прочных сортов легированной стали.

Разновидности поршневых пальцев

Фиксированный

К данной разновидности относятся детали, лишенные возможности вращения в одном из соединяемых элементов. Это достигается тугой посадкой поршневого пальца в отверстиях бобышки поршня или в верхней части головки шатуна, что обеспечивает осевую фиксации детали.

От использования крепления поршневого пальца в верхней головке шатуна с помощью разрезной втулки и стяжного болта, применяемого в автомобильных двигателях раньше, сегодня отказались. При таком способе крепления вращение детали осуществлялось в отверстиях бобышек поршня. Требуемый для шарнирного соединения зазор предусматривался в месте соединения поршневого пальца с бобышками поршня. Для массового производства такой способ фиксации считается самым доступным по цене. Сборка шатунно-поршневой группы при проведении ремонта двигателя выполнялась с нагревом шатуна до требуемой температуры.

При использовании фиксированного поршневого пальца в конструкции двигателя поршневая головка шатуна не имела бронзовой втулки.

Плавающий

К нему относят детали, устанавливаемые с зазором. Требуемый зазор может быть предусмотрен в бобышках поршня или в верхней головке шатуна.

Проблема осевой фиксации поршневого пальца решается установкой стопорного кольца, для чего в бобышках поршня делают специальные проточки. Такой способ обеспечивает вращение поршневого пальца как в бобышках поршня, так и в головке шатуна. Обязательно соблюдение необходимого зазора между деталью и бобышкой поршня, с одной стороны, и между пальцем и втулкой поршневой головки шатуна, с другой.

Бронзовая втулка в поршневой головке шатуна обеспечивает уменьшение трения при использовании плавающего поршневого пальца. Размер зазоров определяется различным температурным коэффициентом расширения материалов, использованных для производства шатуна, поршневого пальца и поршня. Так в холодном состоянии обязателен небольшой натяг при вхождении в бобышки поршня, при этом во втулку верхней головки шатуна деталь должна входить без люфта. По этой причине до операции по снятию или установке плавающего поршневого пальца поршень нагревают в воде до 85°С.

Как подобрать поршневой палец?

Плавающий тип подбирают по номеру в каталоге запчастей. Также можно использовать подбор по цветовой метке внутри днища поршня. Важно! Подбирать поршневой палец необходимо с учетом размерной группы, к которой относится данная деталь и поршень. Размерные группы различаются диаметром.

Фиксированный – выбирают, ориентируясь на отверстие в поршне по номеру группы (указан на днище поршня).

Проблемы с уменьшением веса

Одна из главных задач конструкторских бюро автопроизводителей состоит в увеличении мощности двигателя при одновременном уменьшении веса агрегата. Для решения этой задачи необходимо уменьшить вес максимально возможного числа деталей двигателя, используя для этого все доступные способы.

О достоинствах плавающей посадки поршневого пальца

Семенченко, И. Ю. О достоинствах плавающей посадки поршневого пальца / И. Ю. Семенченко, М. С. Медведева. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2016. — № 29 (133). — С. 133-136. — URL: https://moluch.ru/archive/133/37442/ (дата обращения: 07.08.2023).

Технологический процесс сборки является заключительным этапом изготовления изделия. От качества сборки зависит ресурс изделия в целом. Некачественная сборка даже деталей, изготовленных с соблюдением всех технических требований, неминуемо приведет к снижению ресурса узла. Примером некачественной сборки могут быть: перекос собираемых деталей, снижение величины натяга, повреждение сопрягаемых поверхностей, что в конечном итоге приводит к повышенному шуму и вибрациях при работе и снижению долговечности узла. В статье приводится обзор двух методов посадки поршневого пальце в бобышках поршня и втулке верхней головки шатуна:

1) Посадка, при которой палец запрессован в бобышки, свободно вращается во втулке.

2) Плавающая посадка, при которой палец свободно вращается как в бобышках, так и во втулке

Также будет сравнен ресурс данного соединения при сборке этими методами.

Описание конструкции узла, его служебного назначения, особенностей сборки, показателей точности деталей

В статье объектом рассмотрения является соединение поршневого пальца с поршнем и шатуном двигателя Иж Планета 5. Общий вид силового агрегата представлен на рисунке 1:

Рис. 1. Общий вид силового агрегата

Двигатель Иж Планета 5 имеет следующие технические характеристики:

– Диаметр цилиндра, мм 72

– Ход поршня, мм 85

– Степень сжатия 8,2–8,7

– Рабочий объем: 346 см 3

– Максимальная мощность двигателя, л.с. 22 при 4850 об/мин

Поршневой палец служит для соединения поршня с шатуном. Данное соединения представлено на рисунке 2:

Рис. 2. Соединение поршня с шатуном

Поршневой палец (1) устанавливается в бобышки поршня (2) и во втулку (4) верхней головки шатуна (3). Палец фиксируется в бобышках с помощью стопорных колец (5). Существует 3 способа сборки данного соединения:

1) Палец установлен с натягом в бобышках поршня, с зазором во втулке шатуна

3) Плавающая посадка, при которой палец установлен с зазором как в бобышках поршня, так и во втулке шатуна

В данном двигателе палец установлен с натягом в бобышках поршня, с зазором во втулке верхней головки шатуна.

Сборка пальца, который имеет посадку с натягом, имеет некоторые недостатки. Во-первых, для сборки будет необходим нагрев охватывающей детали, так как применение холодной запрессовки крайне нежелательно (возможно повреждение шатуна). Во-вторых, при посадке с натягом, у пальца неравномерно изнашивается рабочая поверхность, что приводит к снижению ресурса соединения.

Этих недостатков лишена плавающая посадка пальца, при которой палец устанавливается в бобышки поршня и во втулку шатуна от усилия руки, отпадает необходимость в использовании термического метода сборки. Также при такой посадке, палец имеет возможность проворачивания, при этом рабочая поверхность равномерность изнашивается.

Эксперимент

В эксперименте использованы два двигателя Иж Планета 5, приобретены 2 комплекта запасных частей производства ОАО Ижмаш- поршней первого ремонта, поршневых колец, поршневых пальцев, стопорных колец. Произведена:

1) Расточка цилиндра с тепловым зазором 0,05 мм

2) Замена втулок верхних головок шатуна, с последующими доработками развертыванием

3) Установка зазора в замке поршневых колец 0,3 мм

4) Доработка бобышек поршня из 2 комплекта развертываем для обеспечения посадки пальца с зазором

Анализ показателей качества деталей

Таким образом, размеры находятся в пределах поля допуска, что позволяет судить о качестве собираемых деталей.

Произведена сборка двух двигателей, произведена обкатка с соблюдением рекомендаций завода-изготовителя в течение 2000 км, посторонний стуков не выявлено.

Условия работы двигателей

Мотоциклы эксплуатируются в одинаковых условиях:

– Мотоциклы эксплуатируются преимущественно по дорогам с асфальтовым покрытием

– Крейсерская скорость мотоциклов на шоссе 80–90 км/ч, обороты двигателя при этом составляют 2800–3200 об/мин, городском цикле диапазон оборотов составляет 2000–2500 км/ч. Для двигателя Иж Планета 5 такой режим эксплуатации является наиболее оптимальным с точки зрения ресурса

– Расход топлива для обоих двигателей составил 4–4.5 литра на 100 км пробега, что показывает отличное общее техническое состояние двигателей

– Смазка двигателей осуществляется смесью бензина АИ 92 с маслом Лукойл 2T в пропорции 1:25

– Техническое обслуживание каждые 5000 км пробега (замена масла в КПП, чистка и регулировка карбюратора, очистка наружных поверхностей двигателей от загрязнений)

Результаты эксперимента

Через 20000 км произведена разборка двигателей с последующей дефектовкой:

Двигатель № 1(посадка пальца с натягом в бобышках)

При эксплуатации обнаружен легкий металлический стук при работе холодного двигателя, при прогреве стук пропадал. Позволяет косвенно судить о начальном износе соединения палец-втулка. Произведено 4 измерения пальца и втулки. Результаты показаны в таблице 2.