Durvju atspere ir neliels instruments, kas nodrošina savlaicīgu vārsta pieslēgšanos un ciešu piegulšanu, neļaujot vārstam lēkāt un sabojāt tā blīvējumu dzinēja vibrācijas laikā.
Vārsta atspere atrodas starp cilindra galvu un atsperes ligzdu vārsta kāta galā. Vārsta atsperes funkcija ir nodrošināt, lai vārsts varētu cieši pieslēgties vārsta ligzdai vai vārsta ligzdas gredzenam, kad vārsts ir aizvērts, un pārvarēt inerces spēku, ko vārsta mehānisms rada, kad vārsts tiek atvērts, lai transmisija daļas vienmēr kontrolē izciļņa un neatdalās viena no otras.
Vārstu atsperes bieži ir izgatavotas no augstas kvalitātes leģēta tērauda stieples un tiek pakļautas termiskai apstrādei, lai uzlabotu to noguruma izturību. Lai izvairītos no atsperu korozijas, atsperes virsmai jābūt cinkotai un fosfatētai. Atsperes abiem galiem jābūt noslīpētiem plakaniski un perpendikulāri atsperes asij, lai novērstu atsperes sasvēršanos darbības laikā.
Vārstu atsperes galvenokārt ir cilindriskas spirālveida atsperes. Ja vārsta atsperes darba frekvence ir vienāda ar tās dabiskās frekvences reizinājumu, vārsta atspere rezonēs un palielinās pārrāvuma iespējamība. Lai novērstu rezonansi, var izmantot mainīga soļa atsperes, un pašlaik lielākajā daļā dzinēju tiek izmantotas koncentriskas dubultatsperes. Iekšējās un ārējās atsperes griešanās virziens ir pretējs, un ārējās atsperes stingrība ir lielāka nekā iekšējās atsperes. Dubultās atsperes ne tikai novērš rezonansi, bet arī saīsina atsperes garumu. Turklāt, saplīstot vienai atsperei, otra atspere var turpināt darboties, neļaujot vārstam iekrist cilindrā.
Dizaina metode
Vārsta atsperu konstrukcijai, tāpat kā izciļņa konstrukcijai, ir vienlīdz liela nozīme motora sistēmas veiktspējā. Vārsta atsperes funkcija ietver neļaujot vārstam izlēkt no vārsta ligzdas zem spiediena slodzes, kā arī kontrolēt vārsta kustību, lai izvairītos no vārsta mehānisma atdalīšanās. Vārstu atsperu konstrukcija ietekmē izciļņa spriegumu, vārsta mehānisma berzi un atsperes vibrāciju. Motora vārsta atspere parasti ir atvērta spole kompresijas atspere ar aizvērtiem galiem. Lielākā daļa dzinēju izmanto fiksētas stingrības atsperes, lai gan daži izmanto mainīgas stingrības atsperes. Zema ātruma dīzeļdzinējiem parasti pietiek ar vienas atsperes konstrukcijas izmantošanu, lai izpildītu prasības, taču dažreiz ir nepieciešams izmantot arī divu atsperu konstrukciju ar amortizējošu atsperi vai iekšējo atsperi, lai samazinātu vārsta atsperes svārstības. Vārstu atsperu dizains ir ļoti sarežģīts uzdevums. Tas var kalpot kā piemērs, lai ilustrētu dzinēja sistēmas projektēšanas principus divu vai trīs iemeslu dēļ. Pirmkārt, analītiskā atsperu projektēšanas metode parāda saikni starp komponentu parametriem un sistēmas projektēšanas parametriem. Otrkārt, analītiskā atsperu projektēšanas metode parāda, ka vienai un tai pašai projektēšanas problēmai var būt divas dažādas matemātiskās konstruēšanas metodes: viena ir to uzskatīt par deterministisku risinājumu, bet otra ir atrisināt to kā optimizācijas problēmu. Optimizācijas problēmu matemātiskajā konstrukcijā gan mērķa funkcija, gan ierobežojuma funkcija kā piemēri ir uzskaitītas kā skaidras funkcijas. Jāņem vērā, ka citās dzinēju sistēmas projektēšanas jomās, piemēram, cikla veiktspējā, izciļņu konstrukcijā un vārstu vilciena dinamikā. Konstrukcijas optimizēšanai izmantotās funkcijas parasti ir sarežģītākas netiešās funkcijas. Treškārt, analītiskā atsperu projektēšanas metode sniedz piemēru grafiskā dizaina izmantošanai, lai izveidotu parametrisku slaucīšanas dizaina diagrammu. Šīs tipiskās parametru diagrammas var izmantot, lai risinātu daudzdimensiju projektēšanas problēmas, kas parasti rodas dīzeļdzinēju sistēmas projektēšanā.
Vārsta atsperes konstrukcijā zināmie ievades dati ietver: ① maksimālo vārsta pacēlumu; ② Dotais atsperes uzstādīšanas garums; ③ Nepieciešamais atsperes priekšslodzes spēks; ④ Nepieciešamā atsperes stingrība. Jāņem vērā, ka atsperes priekšslodzes spēks un stingrība ir dzinēja sistēmas līmeņa konstrukcijas parametri, kuriem jāatbilst maksimāli pieļaujamajam atsperes spēkam un izciļņa spriegumam, jānovērš izplūdes vārsta lēciens, kā arī jānodrošina, lai vārsta vilciens neplūst. Aizlidot. Pastāv spēcīga mijiedarbība starp vārsta atsperes konstrukciju un izciļņa dizainu. Ja ir grūti atrast risinājumu atsperu projektēšanā, ir nepieciešams modificēt šos ievades datus.
Vārsta atsperu konstrukcijā kā izejas dati tiek aprēķināti šādi parametri: ① Pamata vai neatkarīgie atsperu konstrukcijas parametri (ti, vidējais atsperes diametrs, atsperes spoles stieples diametrs, darba spoļu skaits); ② Eksportētie konstrukcijas parametri (piemēram, atsperes brīvais garums, maksimālais saspiešanas garums, saspiešanas garums, brīvā atstarpe starp spolēm, cieta atstarpe starp spolēm pie maksimālās saspiešanas, atsperes dabiskā frekvence un plandīšanās secība, maksimālā atsperes slodze, maksimālā atspere vērpes spēks). Atsperes konstrukcijas pamatparametri nosaka atsperes stingrību.
Dažus izvades parametrus ierobežo dizaina ierobežojumi. Piemēram, uzstādīšanas garumu un vidējo atsperes diametru ierobežo iepakojuma vieta. Maksimālo atsperes saspiešanu un atsperes griezes spriegumu saspiestajā garumā ierobežo atsperes noguruma kalpošanas laiks, izturība un maksimāli pieļaujamā sprieguma robeža. Ierobežojošie nosacījumi aizsardzībai pret atsperu plīvošanu tiek sasniegti, kontrolējot atsperes fizisko klīrensu un dabisko frekvenci. Atsperes plandīšanās secība attiecas uz atsperes dabiskās frekvences attiecību pret motora darbības frekvenci. Lai nodrošinātu, ka atspere darbības laikā neizjūt spēcīgu vibrāciju. Vārsta atsperes dabiskajai frekvencei parasti ir jābūt vismaz 13 reizes lielākai par dzinēja darbības frekvenci, kas nozīmē, ka ir paredzams, ka atsperes vibrācijas secība būs augstāka par 13. Atsperes dabiskās frekvences analīze liecina, ka, ja atspere ļoti jutīgi reaģē uz vienu no dominējošajām izciļņa profila harmonikām, vibrācijas tendence noteikti ir klāt. Šajā gadījumā ir jāmaina izciļņa vai atsperes konstrukcija. Dažreiz var izmantot mainīgas stingrības vai ligzdotas atsperes, lai mainītu atsperes frekvenci, lai mazinātu vibrācijas problēmas.
Pavasara dizains ir daudzdimensiju parametru problēma, ko var risināt, izmantojot grafisku pieeju, lai pārbaudītu parametru jutīguma tendences. Vārsta atsperu konstrukcijas optimizācijas mērķis ir maksimāli palielināt atsperes dabisko frekvenci, lai samazinātu atsperes vibrāciju, vienlaikus ievērojot šādus ierobežojumus: ① nepieciešamā atsperes priekšslodze un vārsta atsperes stingrība motora sistēmā; ② Maksimālais pieļaujamais atsperes spriegums; ③ Atbilstošs fiziskais attālums, lai kontrolētu atsperu vibrāciju
Dizaina soļi
Vārstu atsperu aprēķins ir sarežģīts sistēmas projektēšanas jautājums. Labi izstrādāta atspere var samazināt vārsta mehānisma berzi un nodilumu. Analīzes formulas metode vārsta atsperu projektēšanai, pamatojoties uz parametru jutīguma projektēšanas diagrammas konstruēšanu, ir apkopota šādi:
(1) 1. darbība. Analizējot transportlīdzekļa braukšanas veiktspēju lejup un dzinēja bremzēšanu, nosakiet vārstu vilciena pacelšanās ātruma projektēto mērķi, lai noteiktu nepieciešamo vārsta atsperes priekšspriegumu un atsperes stingrību;
(2) 2. darbība: izveidojiet vārsta vilciena dinamisko modeli, lai precīzi prognozētu noplūdi un novērtētu cilindra atkārtotas kompresijas spiediena ietekmi uz noplūdi;
(3) 3. darbība: veiciet parametru slaucīšanas aprēķinus dažādām atsperes priekšslodzes un atsperes stingrības vērtībām, lai izveidotu vārstu vilciena dinamikas parametru diagrammu, lai pārbaudītu to ietekmi uz vārstu vilciena vibrāciju. Attēlā ir jānozīmē stumšanas stieņa spēka, vārsta vilciena paātrinājuma un atsperes palēninājuma līknes attiecībā pret kloķvārpstas leņķi, lai parādītu projektēto rezervi skrējienam, lai ērti un saprātīgi atlasītu atsperes priekšslodzes un atsperes mērķa vērtības. 4. solī nepieciešamā stingrība;
(4) 4. darbība. Pamatojoties uz izplūdes vārsta galvas statiskā spēka līdzsvaru, aprēķiniet nepieciešamo atsperes priekšspriegumu, lai novērstu izplūdes vārsta lēcienu. Izvēlieties izplūdes vārsta atsperes priekšslodzi motoriem ar un bez izplūdes bremzēm un izmantojiet konstrukcijas parametru diagrammu 3. darbībā, lai izvēlētos atbilstošu atsperes stingrību;
(5) 5. darbība. Veiciet parametru slaucīšanas aprēķinus par projektēšanas parametriem un izmantojiet grafiskās projektēšanas metodes, lai izveidotu parametru jutīguma projektēšanas diagrammu atsperes konstrukcijai. Izvēlieties vidējo atsperes diametru, spoles stieples diametru un spoļu skaitu, vienlaikus ievērojot konstrukcijas ierobežojumus, piemēram, atsperes vērpes spriegumu, dabisko frekvenci un spoles klīrensu. Alternatīvi, lai tieši atrisinātu vienādojumu, var izmantot analītiskās optimizācijas metodes.
Laušanas metode
Tā kā vārsta atspere darbības laikā iztur griezes momentu, sprieguma sadalījums tās apļveida šķērsgriezumā ir nevienmērīgs. Spriegums pakāpeniski palielinās no sākuma centra tuvumā līdz katram punktam malā, un virsma piedzīvo vislielāko spriegumu. Attiecībā uz virsmas punktiem iekšējā virsma ir vislielākā spriedze un ir pakļauta plaknes spriedzei. Tāpēc, ja vārsta atsperes virsmā ir defekts, ir iespējams radīt maksimālo sprieguma koncentrāciju defekta vietā, izraisot priekšlaicīgu atsperes lūzumu.
Lūzuma iemesls
Vārsta atsperes lūzuma iemesls, papildus ražošanas defektiem, nepareiza lietošana var izraisīt arī agrīnus bojājumus. Bieži sastopamie iemesli ir šādi:
① Atsperes virsmā ir bedres un korozijas bedres. Nepareiza uzglabāšana var izraisīt korozijas bedrītes uz atsperes virsmas. Kad atspere tiek pakļauta lielam griezes momentam, korozijas bedrēs var viegli rasties sprieguma koncentrācija, kas galu galā izraisa atsperes noguruma lūzumu.
Jaunu vārstu atsperu kvalitātes pārbaudes metode: saspiediet atsperi uz skrūvspīlēm un saspiediet to līdz minimālajam garumam, lai starp gredzeniem nebūtu pēc iespējas lielāka atstarpe, un paturiet to 48 stundas. Ja atsperes virsmai ir defekti, pēc šīs kompresijas apstrādes tā saplīsīs. Tas ir tāpēc, ka atsperes iekšējais spriegums ir ļoti koncentrēts defekta tuvumā, izraisot atsperes pārrāvumu.
Vārsta atsperes elastības stiprumu var noteikt ar salīdzināšanas metodi. Īpašā metode ir vispirms sērijveidā savienot veco vārsta atsperi, kas tiek pārbaudīta ar jaunu vārsta atsperi, un atdalīt tās ar tērauda paplāksni vidū. Pēc tam piespiediet noteiktu spiedienu uz vārsta atsperi un novērojiet jauno un veco atsperu saspiešanas pakāpi. Ja vecās atsperes elastība nav pietiekama, tā vispirms ir jānospiež.
② Atsperes viduslīnija ir šķība. Ja abas vārsta atsperes gala virsmas nav perpendikulāras atsperes viduslīnijai, atspere ilgu laiku darbosies lielā ātrumā, un arī tās metāla materiāls noguruma dēļ ir pakļauts lūzumiem. Vārsta atsperu vertikāles pārbaudes metode ir vispirms novietot atsperi vertikāli uz plakanas plāksnes, izmantot kvadrātveida lineālu, lai balstītos uz atsperes apakšējo apli, pēc tam vienu reizi pagriezt atsperi un izmērīt maksimālo attālumu starp atsperes augšējo apli. atspere un kvadrātveida lineāls. Parasti vārsta atsperes slīpuma attālums līdz vertikālajai līnijai ir 1.0-1,5 mm. Ja tas pārsniedz šo vērtību, vislabāk to aizstāt ar jaunu.
③ Vārsta vadotnes kustība vai vaļīgi sadales vārpstas gultņi. Ja vārsta vadotne lietošanas laikā kustas, tas var izraisīt vārsta atsperes pārrāvumu lieces sprieguma dēļ, kad tas tiek saspiests. Vaļīgi sadales vārpstas gultņi var izraisīt rezonansi vārstu atsperēs un arī izraisīt to lūzumu.
④ Nepareiza darbība vai uzstādīšana. Dīzeļdzinēja darbības laikā, ja apgriezieni pēkšņi mainās bieži, pēkšņi palielinās vārsta atsperes saspiešanas un pagarināšanas biežums, kas novedīs pie noguruma lūzuma.
⑤ Vārsta atspere nebija samontēta atbilstoši prasībām. Vārstu atsperu montāžā dažiem modeļiem ir īpašas prasības. Piemēram, Isuzu 6BBl dīzeļdzinējam ir nepieciešams, lai atsperes zilā puse būtu vērsta pret cilindra galvas plakanu virsmu. Pretējā gadījumā atspere ir pakļauta lūzumam.
Ārkārtas situāciju vadība
Ja tiek konstatēts, ka dīzeļdzinējam braukšanas laikā ir saplīsusi vārsta atspere, vispirms var noņemt salūzušo atsperi un pēc tam uzlikt no jauna darba virsmas abos atsperes galos pagaidu lietošanai. Ja atspere saplīst vairākās sekcijās, cilindra ieplūdes un izplūdes vārstu regulēšanas skrūves var noņemt, lai vārsti būtu aizvērti. Pēc tam var noņemt degvielas iesmidzināšanas sūkņa augstspiediena eļļas cauruli, kas ved uz cilindru, lai novērstu degvielas iesmidzināšanu cilindrā, ļaujot automašīnai turpināt braukt uz galamērķi.
Pārbaudes soļi
(1) Pārbaudiet vārsta atsperes brīvo garumu. Izmēriet vārsta atsperes brīvo garumu ar suportu, un tā vērtībai jāatbilst standarta vērtībai. Ja tas neatbilst prasībām, tas ir jānomaina.
(2) Pārbaudiet vārsta atsperes vertikāli. Izmantojiet kvadrātveida lineālu un plakanu plāksni, lai pārbaudītu vārsta atsperes vertikāli. Tās vērtībai jāatbilst standarta vērtībai, pretējā gadījumā tā ir jāaizstāj.
(3) Pārbaudiet vārsta atsperes priekšslodzi. Izmantojiet spēka mērītāju, lai noteiktu vārsta atsperes priekšslodzes spēku, un tā vērtībai jāatbilst standartam. Ja priekšslodzes spēks ir mazāks par standarta vērtību, vārsta atspere ir jānomaina.
(4) Lai novērstu bojājumus, atspere ir bieži jāsaspiež.
