Плавающий палец.
Автор: admin Категория: Новости, главные двигатели, дизель-генераторы, износ деталей ЦПГ, испытания, ремонт дизелей, схемы обмеров, танкера, теория
Сборка шатунно-поршневого узла заключается в соединении поршня с шатуном при помощи поршневого пальца. В судовых дизелях поршень соединяется с шатуном на так называемом плавающем пальце. Конструктивные особенности сопряжения пальца такого типа с поршнем и шатуном: диаметр отверстий втулки верхней головки шатуна больше диаметра поршневого пальца на размер масляного зазора. Форма пальца цилиндрическая, его изготовляют с отверстием внутри для облегчения. Сопряжение пальца с поршнем в отверстиях бобышек последнего обеспечивается неподвижной посадкой с небольшим натягом.
В работающем дизеле поршень в районе бобышек нагревается сильнее, чем поршневой палец, вследствие более интенсивного отвода теплоты от последнего через шатун. Благодаря перепаду температур между поршнем и пальцем отверстия в бобышках поршня увеличиваются больше, чем диаметр пальца, и неподвижная с натягом посадка последнего превращается в подвижную, скользящую посадку с зазором. Положение пальца в отверстиях бобышек поршня фиксируют от продольного сдвига стопорными кольцами или заглушками. Во время работы дизеля палец такого типа постепенно поворачивается вокруг своей оси и благодаря этому изнашивается более равномерно по всей окружности. Если поршень изготовлен из алюминиевого сплава, то отверстия в бобышках его увеличиваются больше, чем диаметр пальца, также вследствие различных коэффициентов линейного расширения металла этих деталей. Коэффициент линейного расширения алюминия в два раза больше, чем у стали.
Узел соединения поршня с шатуном работает в весьма тяжелых условиях вследствие высокой температуры горячих газов, воздействующих на поршень и знакопеременных инерционных нагрузок, возникающих при возвратно-поступательном движении шатунно-поршневого узла в цилиндре. При увеличенных зазорах между пальцем и втулкой верхней головки шатуна, а также между пальцем и отверстиями в бобышках поршня инерционные силы, действующие на рассматриваемое сочленение, носят ударный характер и как следствие этого, ускоренно изнашиваются сопрягаемые детали. Принцип возникновения ударных нагрузок в головном сочленении четырехтактного дизеля следующий. В начале хода выпуска сила инерции прижимает поршень к шатуну через поршневой палец. В момент достижения поршнем максимума скорости поступательного движения в сторону крышки цилиндра знак инерционной силы меняется. При переходе через верхнюю мертвую точку поршень под воздействием силы инерции при наличии зазора в головном сочленении продолжает с максимальной скоростью двигаться вверх, а шатун вниз. В этот момент происходит удар пальца сначала о головку шатуна, а затем о бобышки поршня. Места сопряжения поршневого пальца с поршнем и шатуном являются наиболее быстро изнашиваемыми в шатунно-поршневых узлах.
