Исторический экскурс
Гидрокомпенсаторы, они же — гидротолкатели или в простонародье «гидрики» появились достаточно давно. Разберем, зачем нужны компенсаторы и как они появились в моторах многих автомобилей.
Их появлением в конструкции газораспределительных механизмов автомобилей, водители во многом обязаны японским автоинженерам, так как именно они стали массово применять «гидрики» в конструкции системы ГРМ моторов
В то время, при проектировке ДВС, большое внимание уделялось не только его основным узлам (коленчатый вал, поршни, шатуны), но и деталям газораспределительного механизма. Инженеры постепенно «доводили» прежние поколения своих силовых агрегатов до совершенства. Так, на смену привычным механическим толкателям и пришли гидротолкатели
Так, на смену привычным механическим толкателям и пришли гидротолкатели.
Конструкция механических толкателей, распространенная в то время, постепенно начала выходить из обихода. Обусловлено это следующими моментами:
— стандартный механический толкатель требует постоянного внимания и регулировки;
— механизм ГРМ с механическими толкателями производит больше шума, по сравнению с гидротолкателями.
Пришедшие на смену стандартным толкателям гидрокомпенсаторы, намного лучше подошли для использования в двигателях утилитарных автомобилей. Как известно, при повседневной эксплуатации машины в типовых задачах, «рабочие» обороты редко превышают отметку в 3500 оборотов на тахометре. Поэтому для подобных режимов работы (и даже вплоть до 5000), использование «гидриков» в механизме ГРМ полностью оправдывает себя ввиду тихой работы
и отсутствия необходимости в обслуживании.
Однако не всё так гладко: про «крутибельность» силового агрегата на оборотах выше 6000 лучше позабыть. Гидроопоры попросту не успевают справляться со своей основной задачей при работе на высоких оборотах, из-за чего они быстро выходят из строя и начинают стучать.
Установка машины на фундаменте
Установка машины на фундаменте сопровождается выверкой ее в горизонтальной и вертикальной плоскости. Это связано с тем, чтобы обеспечить устойчивость конструкции, исключить опрокидывание машины или самопроизвольное перемещение рабочих органов под силой их тяжести. Требуемая точность установки машины в горизонтальной или вертикальной плоскости может быть в пределах от 0,04 до 0,02 мм/м в зависимости от технологического назначения машины.
Для установки машин на фундаменте применяют клиновые опоры (рис. 17, а). Эти опоры обеспечивают жесткую связь машины с фундаментом и выверку ее положения в пространстве с заданной точностью. После выверки машину крепят к фундаменту.
В тех случаях, когда внешние вибрации мешают работе станка или машины или когда работа машины сопровождается вибрациями, которые могут передаваться через фундамент, применяют для установки и выверки станка или машины на фундаменте виброгасящие или виброизолирующие опоры с резинометаллическим элементом (рис. 17, б). Их используют в качестве активной и пассивной виброизоляции металлорежущих станков и прочего промышленного оборудования.
Конкретные требования к установке, методы выверки и требования к креплению станка или машины на фундаменте приводят в руководстве по эксплуатации.
Рис. 17. Опоры для установки станков и машин на фундаменте: а — клиновая; б — виброопора
Просмотров: 307
Основные параметры кулачкового механизма
Наиболее важными параметрами устройства, определяющими его рабочие качества, служат:
- наибольший ход толкателя (ход плеча коромысла);
- наибольшая скорость поступательного перемещения;
- траектория исполнительного органа.
Кроме того, в расчете участвуют и такие характеристики, как:
- скорость вращения приводного вала;
- заданное усилие на исполнительном органе;
- период работы, у большинства схем принимается равным полному обороту вала (2π);
- фазовыми углами Θ
Фазовые углы различаются на следующие:
- фаза удаления Θу – угол, при повороте вала на который происходит максимальное перемещение толкателя между его крайними положениями;
- фаза верхнего стояния Θв.в- угол максимального удаления толкателя от оси кулачка;
- фаза сближения Θс соответствует перемещению толкателя из дальнего в ближнее положение, противоположна по смыслу фазе удаления, но не обязательно равна ей по величине;
- фаза нижнего стояния Θ н.в — соответствует минимальному удалению и по смыслу противоположна Θ в.в.
Если сложить все фазовые углы, должна получиться полная окружность
Θ = Θу + Θв.в + Θс + Θн.в =2π.
Рабочий ход складывается из первых трех фаз:
Θр.х= Θy+ Θв.в+ Θс.
Холостой ход образуется из фазы нижнего стояния:
Θх.х= Θн.в.
Каждой фазе работы ставится в соответствие один из профильных углов Σ: Σу; Σв.в; Σс; Σн.в.
Обычно фазовый и профильный угол для каждого состояния не равны между собой
Θ ≠ Σ.
Расчет кинематики кулачкового устройства базируется на линейных и угловых размерах его компонентов. Соотношение между ними называют законом выходного звена кинематической схемы.
Его выражают как функцию от текущего угла поворота вала, он учитывает все свойства структуры системы и ее проектных характеристик:
S =f(Θ), где Θ – угол поворота ведущего вала.
Закон выходного звена можно получить двумя методами:
- расчетно-аналитическим;
- графоаналитическим.
Расчетно-аналитический способ существенно более точен, но требует сложных расчетов. Его используют как основной при проектировании ответственных механизмов.
Графоаналитический способ вычисления закона проще в исполнении и значительно более нагляден. Его используют для простых устройств и как способ предварительной оценки пред проведением расчетно- аналитических вычислений.
С развитием средств вычислительной техники и программного обеспечения сложности расчетно- аналитического метода отошли в прошлое. Средства трехмерного параметрического моделирования и кинематической симуляции, предлагаемые всеми ведущими производителями программных продуктов семейства CAD- CAE, позволяют одновременно проводить графическое моделирование и аналитические расчеты, существенно облегчая работу конструктора.
Классический графоаналитический способ реализуется:
- построением кинематических диаграмм;
- формированием кинематических планов с применением заменяющего механизма.
Чертеж его представляет собой упрощенную модель, содержащую лишь низшие пары. Их отличительное свойство заключается в том, что они обладают в фиксированных положениях ведущего звена теми же значениями координат, скорости и ускорения, как и у моделируемых ими компонентов высшей пары.
Во время построения упрощенной модели следует следить за тем, чтобы сохранялись законы движения ведущего и ведомого элементов кулачкового устройства, а также относительное положение их осей.
Пара высшего порядка моделируется связанной двойкой низших пар. Вследствие этого в схеме возникает фиктивное третье звено, а вместо схемы кулачковых механизмов подставляют эквивалентную схему рычажной системы.
Обычно функция движения выходного звена имеет вид второй производной расстояния по углу положения вала либо по времени. Тогда она имеет физический смысл ускорения, и для графического моделирования применяют способ построения кинематических диаграмм.
Гидрокомпенсаторы
Гидрокомпенсаторы клапанов являются деталями, относящимися к системе газораспределения двигателя и отвечают за компенсацию теплового зазора между толкателем клапанов и торцевой частью клапана. Гидрокомпенсатор клапанов является на сегодня обязательной частью практически любого легкового автомобиля, вне зависимости от его класса и назначения.
Для чего нужен гидрокомпенсатор клапанов?
Клапаны цилиндра, толкатели клапанов – неотъемлемые детали двигателя автомобиля. Задачей клапанов является впуск топливо–воздушной смеси в цилиндр, а затем выпуск отработавших газов из цилиндра. Управление открытием и закрытием клапанов осуществляется распределительным валом через специальные толкатели. Между толкателями и клапанами существует зазор, который изменяется по мере прогрева двигателя. Если данный зазор не устранить, толкатель будет стучать о клапан, чего быть не должно.
Для автоматического устранения данного зазора применяются специальные устройства, которые работают за счет давления масла и называются гидрокомпенсаторы клапанов. Гидрокомпенсаторы клапанов устанавливаются на каждый клапан и соединены с масляной системой двигателя.
Гидрокомпенсатор представляет собой корпус, который внешне похож на поршень. На верхнюю часть корпуса оказывает давление толкатель или эксцентрик распредвала. Боковая стенка корпуса обязательно имеет канавку и отверстия для подачи масла. Внутри в центре корпуса размещается плунжер и поршень, являющиеся главными рабочими частями. Под воздействием давления масла поршень смещается вниз и давит на торец клапана.
Между поршнем и плунжером имеется пружина с шайбой в центре отверстия и шариком, который выполняет функцию запорного клапана, удерживающего в полости поршня достаточное количество масла. Когда клапан находится в положении «закрыто», то масляные каналы корпуса сообщаются с каналами системы смазки мотора. Давление масла уравнивается. При давлении эксцентрика корпус смещается с клапаном вниз и сообщающиеся каналы перекрываются. В этот момент в плунжере находится именно такое количество масла, которое обеспечивает беззазорное соприкосновение рабочих частей. Поэтому клапана с такими компенсаторами не стучат.
Как часто менять гидрокомпенсаторы клапанов?
Необходимость замены гидрокомпенсаторов клапанов возникает в случае износа его рабочих частей (например, износ плунжерной пары или перепускного шарикового клапана). При этом пробег автомобиля может быть самый разный, в зависимости от многих факторов – от надежности данного узла, изначально заложенной при конструировании, от качества используемых материалов, и, самое главное – от качества масла и его своевременной замены.
При использовании качественного масла и регламента технического обслуживания, неисправность гидрокомпенсаторов клапанов может не возникнуть до конца срока службы автомобиля. И наоборот, при использовании масла низкого качества, частом перегреве двигателя, гидрокомпенсаторы могут выйти из строя. Об износе и выходе из строя гидрокомпенсаторов клапанов могут подсказать шумы и стуки, возникающие при работе двигателя.
Принципы крепления
Основной параметр, который необходимо принимать во внимание при креплении грузов при помощи стяжного ремня с храповиком, – сила натяжения. Нагрузка, с которой можно натягивать храповик, имеет предел. Ленту порвать не получится, но согнуть усики запорного механизма легко, особенно когда качество стали, из которой изготовлена деталь, низкая
Это основная проблема, с которой пользователи сталкиваются при эксплуатации стяжки
Ленту порвать не получится, но согнуть усики запорного механизма легко, особенно когда качество стали, из которой изготовлена деталь, низкая. Это основная проблема, с которой пользователи сталкиваются при эксплуатации стяжки.
Водители часто ломают стяжные устройства, используя в качестве усилителя рычага монтажную лопатку от автомобиля. Из-за этого нагрузка на усики запорного устройства резко превышает допустимую, они гнутся или сразу ломаются, если материал, из которого они изготовлены, каленый.
Чтобы предотвратить порчу стяжного механизма, не следует максимально затягивать стяжку в момент погрузки. Можно затянуть ее руками, насколько хватит сил, проехать пару километров, чтобы груз встал на свое место, и подтянуть ещё. Такой способ применяют профессионалы, которые привыкли бережно относиться к своим вещам.
Видео инструкция по работе со стяжками, имеющими храповики:
Лучшие модели садовых секаторов
Fiskars 1000574
Модель обводного секатора оснащена силовым приводом, который помогает и облегчает работу на садовом участке. Инструмент предназначен для максимального размера среза не более 26 мм. Лезвия модели изготовлены из закаленной стали и сверху покрыты тефлоновым покрытием, уменьшающим трение лезвий при работе. Конструкция инструмента позволяет при необходимости производить замену лезвий.
Преимущества:
- чисто и легко делает срез;
- идеально подходит для женщин;
- имеется возможность регулировки расстояния между ручками;
- имеет защелку, предохраняющую от случайного раскрытия инструмента;
- в комплект входит специальный пластиковый чехол для хранения инструмента.
Недостатком считается относительно высокая стоимость инструмента. Купить модель можно в пределах 2500 рублей.
Palisad 60536
Обводной секатор китайской фирмы предназначен для срезки ветвей толщиной не более 15 мм. Лезвия модели изготовлены из стали и имеют тефлоновое покрытие. Рукоятки инструмента покрыты двухкомпонентным пластиком. В конструкции секатора присутствует пружина ленточного типа, отвечающая за возврат инструмента в исходное состояние. На корпусе имеется кнопка фиксатора, предупреждающая внезапное раскрытие лезвий секатора.
Преимущества:
- ручки инструмента выполнены из приятного на ощупь материала;
- удобная, надежная ручка;
- хорошее качество среза инструмента;
- отличное сочетание качества и цены;
- продолжительный срок службы при правильном хранении;
- невысокая стоимость в пределах 350 рублей.
К недостаткам относят ненадежность фиксатора.
Центроинструмент 0703
Инструмент российского брэнда предназначен для среза ветвей толщиной до 20 мм. Вес обводного секатора составляет 210 грамм. Инструмент изготовлен из углеродистой стали и сверху имеет тефлоновое покрытие. Ручки секатора имеют резиновое покрытие. Для возможности безопасного хранения секатор оснащен фиксатором.
Преимущества:
- без усилий срезает ветви толщиной до 2 см;
- не уступает качеству дорогостоящих инструментов;
- приемлемая цена модели в пределах 700-750 рублей;
- проста и легкость в работе;
- надежность фиксатора.
Недостатком модели является непрочность пружины, которая при частом применении не выдерживает и выходит из строя.
Центроинструмент 0233
Секатор с храповым механизмом. Инструмент отечественного производства, выполненный из прочного материала на титановой основе. Предназначен для обрезки веток толщиной до 3 см. На рукоятке ручки имеется приятная на ощупь резиновая вставка.
Преимущества:
- удобная для работы конструкция;
- с легкостью срезает ветви довольно большой толщины;
- длительный срок эксплуатации;
- хорошее соотношение качества инструмента и цены, которая колеблется в пределах 560-700 рублей.
К недостаткам относят ненадежность фиксатора.
Raco Universal 4206—53/150С
Модель германского брэнда. Инструмент позволяет делать обрезку ветвей, толщина которых не превышает 20 мм. Лезвия секатора изготовлены из прочной закаленной стали и имеют эксклюзивное покрытие, эффективно защищающие рабочую часть лезвий от коррозии.
Преимущества:
- качественно обрезает ветви толщиной до 20 мм;
- удобная и практичная ручка;
- в комплект входит специальная щетка для безопасной очистки инструмента после окончания работы;
- легкость в использовании;
- невысокая цена на изделие в пределах 750-800 рублей.
К недостаткам относят необходимость нескольких нажатий при обрезке толстых ветвей.
Диагностика и замена гидрокомпенсаторов
При выходе из строя одного или нескольких ГК появляется стук, похожий на клапанный. Этот звук хорошо распространяется в металле, поэтому для определения неисправного гидрокомпенсатора применяют фонендоскоп. Аналог этого прибора можно изготовить и самостоятельно из стального стержня длиной около 700 мм и диаметром 5-6 мм. На один торец стержня крепится жестяная банка из-под пива с обрезанным верхом, а на его середину — деревянная ручка. Приложив ухо к банке и поочередно приставляя свободный торец «фонендоскопа» к головке блока в зоне каждого компенсатора, на слух определяют неисправный по усиленному стуку. «Подозрительный» ГК следует демонтировать и проверить.
Извлечь ГК из седла можно с помощью магнита. Если это не удается (ГК «прикипел» или заклинил), его извлекают съемником, предварительно приварив к нему тягу с крюком. Некоторые гидрокомпенсаторы поддаются разборке, что позволяет определить степень износа внутренних деталей. Разборку следует производить с особой аккуратностью, чтобы не повредить поверхности сопряженных элементов.
Гидроопоры разбираются после снятия стопорного кольца; внутренние детали гидротолкателя «вытряхивают», аккуратно постукивая его корпусом о металлическую поверхность. Загрязненный компенсатор промывают в ацетоне или в другом растворителе.
Визуальный осмотр позволяет обнаружить внешние повреждения торцевой поверхности гидрокомпенсатора, подвергающейся нагрузкам (выбоины, царапины или задиры). В процессе эксплуатации на ней может образоваться даже углубление.
Существует еще один простой и действенный способ контроля состояния демонтированного ГК: после заполнения маслом он не должен сжиматься при прикладывании усилия рук. В противном случае он неисправен и подлежит замене. Работоспособный ГК, сжатый в струбцине, оказывает значительное сопротивление и незначительно уменьшает длину только через 20-30 сек.
Область применения
Рычажные механизмы получили весьма широкое применение, что прежде всего можно связать с их преимуществами перед другими устройствами, которые устанавливаются для транспортировки грузов и иной передачи усилия
Рассматривая область применения следует уделить внимание следующим моментам:
- Чаще всего рычаг устанавливается для подъема груза. Он является неотъемлемым элементом достаточно большого количества различных устройств, которые приводятся в движение ручной силой.
- Встречаются в производственных цехах, в химической промышленности, в машиностроении и многих других отраслях.
- Область применения ограничивается типом применяемого материала при изготовлении основных частей, принципом действия, а также максимальной возможной нагрузкой, которая оказывается на рабочий орган.
Сегодня рычажные механизмы получили весьма широкое распространение, могут применяться при создании различного оборудования. При этом если важна экономия, то рычаг можно создать своими руками.
В заключение отметим, что провести самостоятельно проектирование рычага достаточно сложно. Это связано с необходимостью применения достаточно большого количества различных формул, построением графиков соответствия и многими другими моментами. Допущенная ошибка может стать причиной повреждения механизма на момент эксплуатации, существенного снижения показателя КПД и возникновения многих других проблем.
Где применяется кулачковый переключатель
Настоящее изобретение применяется в бытовых целях, производственных задачах, в речном и морском судоходстве, а также для работы сельскохозяйственных механизмов. При помощи этого агрегата возможно безопасное подключение электрооборудования, а также вывод его из схемы. Кроме этого данный прибор способствует ремонту и профилактике электрооборудования.
Специалисты испытывают потребность при производстве некоторых электромонтажных работ. К ним относятся такие процессы как:
- переключение желаемого соединения группы сопротивлений;
- выключение и включение разъединителя в трансформаторных подстанциях;
- руководство оперативными сетями; перевод режимов эксплуатации нагревательного электрооборудования;
- остановка сварочного аппарата;
- управление механизмами трехфазных и однофазных двигателей.
Зачастую изобретение используется в трансформаторах, содействует руководству электродвигателями, им комплектуется некоторые виды измерительных приборов.
Эти агрегаты используются в щитах постоянного и переменного тока, на трансформаторных подстанциях, в нагревательных приборах, в схемах обмоток, в щитах управления АВР.Также они применяются во вторичных сетях. К примеру, для замеров фазных показателей напряжения способен один семипозиционный переключатель и вольтметр. Это дает возможность заместить работу шести вольтметров, что делает такой способ менее затратным и трудоемким.
