Нагрузка и её изменения

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

1. Общая характеристика коромысла

1.1 Назначение, устройство и материалы коромысла

1.2 Изнашиваемые и разрушающиеся поверхности

2. Условия работы на поверхностях трения

2.1.Нагрузка и её изменения

2.2 Скорость

2.3 Температура

2.4 Среда

2.5 Физико-химические процессы на поверхностях трения

2.6 Виды трения

2.7 Виды износов

2.8 Методы определения износа

2.9 Закономерности проявления износов

2.10 Последствия износа

3. Меры снижения износов

3.1 Производственные меры

3.2 Ремонтные меры

3.3 Эксплуатационные меры

Выводы и рекомендации

Список литературы

 

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОРОМЫСЛА

Назначение, устройство и материалы коромысла

 

Коромысло служит для передачи усилия от штанги к клапану. Представляет собой стальной неравноплечий рычаг; длинное плечо расположено над клапаном, а короткое – над штангой. При работе двигателя штанга нажимает на короткое плечо коромысла, а его длинное плечо – на стержень клапана. Коромысло выполняют неравноплечим для уменьшения хода толкателя и штанги, а также снижения сил инерции.

Коромысло 1 (см. рис. 1) клапанов изготавливается из стали 45Л точным литьём. Шаровая поверхность его, соприкасающаяся со стержнем клапана, термически обработана и отшлифована для повышения его надежности и износостойкости. Коромысло на оси вращается на бронзовой втулке, запрессованной в отверстие коромысла. В теле коромысла выполнено отверстие для подвода масла в отверстие регулировочного винта. В конец коромысла со стороны штанги вверит регулировочный винт 4 с контргайкой 5. С помощью ого винта производят регулировку зазоров в клапанах, зазор между носиком коромысла и стержнем клапана годится в пределах 0,25÷0,30 мм. Регулировочный винт – стальной, с каналом для подвода масла из канала коромысла к верхнему наконечнику штанги. Конец винта со сферическим углублением термически обработан.

В головку блока ввернуты шпильки, на которых установлены стойки и ось с коромыслами. От продольного смещения по оси коромысла удерживаются распорными пружинами, прижимающими их к стойкам и стопорным кольцам. Каждое коромысло качается на отдельной оси. От бокового смещения коромысло удерживается упорной шайбой и стопорным пружинным кольцом.

 

Рис. 1. Коромысло в составе ГРМ двигателя:

1 – коромысло; 2 – боёк; 3 – втулка; 4 – регулировочный винт; 5 – контргайка

Изнашиваемые и разрушающиеся поверхности

 

Изнашиваемыми поверхностями в коромыслах клапанов двигателя ЗИЛ-130 являются следующие:

1. Сферическая поверхность, контактирующая со стержнем клапана

2. Внутренняя поверхность втулки, запрессованной в ступицу коромысла

Перечисленные поверхности подвергаются воздействию циклических нагрузок, работают в условиях высоких температур, и как следствие – повышенный износ контактирующих поверхностей. Износ втулки проявляется в виде отклонения от номинального диаметра. Износ бойка в виде изменения формы его сферической поверхности, а также появления трещин.

коромысло поверхность трение износ

УСЛОВИЯ РАБОТЫ НА ПОВЕРХНОСТЯХ ТРЕНИЯ

Нагрузка и её изменения

 

Во время работы двигателя, коромысло клапана подвергается постоянным циклическим инерционным нагрузкам. Нагрузка на рабочие поверхности коромысла находится в прямой зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Коромысло давит на клапан и заставляет его с большим ускорением начинать движение. Всё это приводит к значительному росту инерционных нагрузок.

Инерционные нагрузки достигают своего максимального значения в момент нажатия на клапан и момент возврата в исходное состояние.

 

Скорость

 

Обеспечение наиболее выгодного режима заполнения цилиндра горючей смесью, а также выпуска отработавших газов определяет необходимость быстрого открытия и закрытия впускного клапана, а значит и движения коромысла с большими скоростями.

Величина скорости движения коромысла находится в прямой зависимости от изменения числа оборотов двигателя и достигает наибольшего значения при максимальных оборотах. В среднемчислоциклов коромысла около 40000 раз/час.

Температура

 

Коромысло клапанов работает в относительно мягких температурных условиях. Его температура не превышает 100 °C и мало меняется при работе.

 

Среда

 

Нормальная работа коромысла предполагает наличие жидкостного и полужидкостного трений в сопрягаемых элементах. Поэтому среда, в которой работает коромысло, в основном зависит от качества смазывающего масла. При изношенных клапанах и их втулках через образовавшиеся зазоры возможен прорыв отработавших газов. В данных условиях значительно ухудшаются условия работы коромысла за счёт негативного воздействия на смазочное масло и материалы сопрягаемых деталей отработавших газов.