Τύποι στροφαλοφόρου άξονα: ποδήλατο, κινητήρας, κινητήρας θαλάσσης και γεγονότα

Σε αυτό το άρθρο «Τύποι στροφαλοφόρου άξονα» και πώς σχετίζονται οι τύποι στροφαλοφόρου με άλλα γεγονότα που θα συζητηθούν. Στο σύστημα των μετάδοση ισχύος ο στροφαλοφόρος άξονας παίζει πολύ σημαντικό ρόλο.

Ο στροφαλοφόρος άξονας είναι ένας άξονας που περιστρέφεται σε μια κίνηση και μεταφέρει την παλινδρομική κίνηση του εμβόλου σε κίνηση περιστροφής. Οι τύποι στροφαλοφόρου άξονα αναφέρονται παρακάτω,

Λεπτομερής επεξήγηση των τύπων στροφαλοφόρου άξονα:-

Συγκολλημένος στροφαλοφόρος άξονας: -

Τα μέρη των συγκολλημένων στροφαλοφόρων αξόνων, όπως γεμιστήρες, ιστός στροφάλου, πείρος στροφάλου, βραχίονες στροφάλου, κατασκευάζονται ξεχωριστά και μετά συγκολλούνται μεταξύ τους. Μεταξύ όλων τύπους συγκολλημένων στροφαλοφόρων αξόνων ο στροφαλοφόρος άξονας είναι ισχυρότερος και σταθερός. Για τον κατασκευασμένο, ο συγκολλημένος στροφαλοφόρος άξονας έγινε πολύ δαπανηρός και η συντήρηση είναι επίσης αρκετά υψηλή για αυτό το λόγο σε γενική εφαρμογή ο συγκολλημένος στροφαλοφόρος άξονας δεν προτιμάται.

Πλήρως κατασκευασμένος στροφαλοφόρος άξονας: -

Στον πλήρως κατασκευασμένο στροφαλοφόρο άξονα με το όνομά του ορίζει ότι όλα τα εξαρτήματα του πλήρως κατασκευασμένου στροφαλοφόρου άξονα κατασκευάζονται και κατασκευάζονται χωριστά με τη βοήθεια των κομματιών της ύλης που είναι πολλαπλά ξεχωριστά. Τα εξαρτήματα που κατασκευάζονται χωριστά είναι στροφαλοφόροι, γεμιστήρες και ιστοί στροφάλου. Τα μέρη θερμαίνονται και τελικά συρρικνώνονται τεχνητά και συναρμολογούνται μεταξύ τους.

Όταν τα εξαρτήματα κρυώσουν χάνοντας την υπερβολική ποσότητα θερμότητας, το μέγεθος των εξαρτημάτων συρρικνώνεται και κρατά σφιχτά το ένα με το άλλο. Το ακραίο τμήμα της μπιέλας του πλήρως κατασκευασμένου στροφαλοφόρου άξονα είναι κατασκευασμένο με ένα μόνο συμπαγές κομμάτι υλικού.

Η κατασκευή του πλήρως κατασκευασμένου στροφαλοφόρου άξονα είναι εύκολη, επειδή τα μικρού μεγέθους εξαρτήματα συναρμολογούνται για την κατασκευή εξοπλισμού μεγαλύτερου μεγέθους. Το βάρος του πλήρως κατασκευασμένου στροφαλοφόρου άξονα είναι βαρύτερο.

Ημιχτισμένος στροφαλοφόρος άξονας:-

Με το όνομα του ημιχτισμένου στροφαλοφόρου άξονα μπορούμε εύκολα να αναγνωρίσουμε ότι όλα τα μέρη του στροφαλοφόρου άξονα δεν είναι τακτοποιημένα μαζί ορισμένα από τα μέρη είναι κατασκευασμένα και σφυρηλατημένα μόνο μαζί για να κάνουν ένα ολόκληρο σχέδιο στροφαλοφόρου άξονα. Τα μέρη που είναι διαμορφωμένα, σφυρήλατα, ενσωματωμένα μαζί στον ημιχτισμένο στροφαλοφόρο άξονα είναι ρουλεμάν, ιστός στροφάλου. Στον κινητήρα ντίζελ χρησιμοποιείται ημιχτισμένος στροφαλοφόρος άξονας.

Στροφαλοφόρος άξονας billet:-

Με τη βοήθεια του κράματος χάλυβα 4340 κατασκευάζεται ο στροφαλοφόρος άξονας billet. Το κράμα 4340 κατασκευασμένο με χρώμιο, νικέλιο, μολυβδαίνιο και αλουμίνιο. Ο στροφαλοφόρος άξονας billet μεταφέρει τη μέγιστη ποσότητα ισχύος στο φορτίο. Απαιτείται ελάχιστη ζυγοστάθμιση στον στροφαλοφόρο άξονα και επίσης έχει τον χαμηλότερο χρόνο κατεργασίας για αυτό το λόγο στο σύστημα μετάδοσης ισχύος αυτού του τύπου στροφαλοφόρου άξονα χρησιμοποιείται ευρέως.

Σφυρηλατημένος στροφαλοφόρος άξονας:-

Με το όνομα σφυρηλατημένος στροφαλοφόρος άξονας μπορούμε εύκολα να αναγνωρίσουμε ότι με τη βοήθεια της διαδικασίας σφυρηλάτησης κατασκευάζεται ο σφυρηλατημένος στροφαλοφόρος άξονας. Δίνεται σε αυτό ένα μπλοκ από μέταλλο ή με ένα μόνο κομμάτι μέταλλο το σφυρήλατο και τελικά σχήμα στροφαλοφόρου. Για την τακτοποίηση όλων των μερών του σφυρηλατημένου διαδικασία συγκόλλησης δεν απαιτείται. Οι κινητήρες όπου χρειάζονται μεσαίες στροφές, όπως γεννήτρια, μπορούν να χρησιμοποιηθούν μόνο σφυρηλατημένος στροφαλοφόρος άξονας.

Οι κινητήρες που είναι ογκώδεις και βαρείς σαν δίχρονοι κινητήρες εκεί ο σφυρηλατημένος στροφαλοφόρος άξονας δεν είναι κατάλληλος για όλους. Βελτίωση της αντοχής της σφυρηλατημένης επαγωγικής διαδικασίας σκλήρυνσης κινητήρα χρησιμοποιείται. Είναι στιβαρό και μέτριο οικονομικό στη χρήση.

τύποι στροφαλοφόρου άξονα
Εικόνα – Σφυρηλατημένος στροφαλοφόρος άξονας.
Image Credit - Wikipedia

Συμπαγής μονός στροφαλοφόρος άξονας:-

Από τον όρο του συμπαγούς μονού στροφαλοφόρου άξονα μπορούμε να αναγνωρίσουμε ότι αυτός ο τύπος στροφαλοφόρου άξονα είναι κατασκευασμένος από συμπαγές ένα μόνο κομμάτι υλικού. Ο συμπαγής μονός στροφαλοφόρος άξονας μπορεί να λειτουργήσει τόσο σε χαμηλές όσο και σε υψηλές στροφές για αυτόν τον συγκεκριμένο λόγο σε συμπαγή μονοκύλινδρο στροφαλοφόρο άξονα πολυκύλινδρου κινητήρα που χρησιμοποιείται ευρέως. Κατασκευάζεται το ακραίο τμήμα της μπιέλας με δύο κομμάτια υλικού συμπαγούς μονό στροφαλοφόρου άξονα. Αυτή η δομή διέρχεται από την κυκλική τάση και το φορτίο κατά την πυροδότηση.

Ο συμπαγής μονός στροφαλοφόρος άξονας καταπονείται για τους λόγους αξονική δόνηση στρεπτική δόνηση, κακή ευθυγράμμιση του κύριου ρουλεμάν.

Χυτός στροφαλοφόρος άξονας: -

Ο χυτός στροφαλοφόρος άξονας είναι κατασκευασμένος από χυτό ελατό σίδηρο. Στους κινητήρες ντίζελ και βενζίνης, ο στροφαλοφόρος άξονας χρησιμοποιείται σε μεγάλη γκάμα. Το κόστος κατασκευής είναι πολύ λιγότερο συγκριτικό με τους άλλους τύπους στροφαλοφόρου άξονα και το κόστος συντήρησής του δεν είναι επίσης πολύ υψηλό. Για τη βελτίωση της αντοχής σε εφελκυσμό του χυτού στροφαλοφόρου άξονα γίνεται θερμική προετοιμασία και για αυτό το λόγο μειώνεται ο ρυθμός σχίσης και φθοράς. Η διάρκεια ζωής αυτού του στροφαλοφόρου άξονα είναι επίσης υψηλή.

Τύποι στροφαλοφόρου άξονα κινητήρα:-

Η τύπους κινητήρα Οι στροφαλοφόροι άξονας αναφέρονται παρακάτω,

  1. Στροφαλοφόρος άξονας billet
  2. Σφυρηλατημένος στροφαλοφόρος άξονας
  3. Χυτός στροφαλοφόρος άξονας

Ο στροφαλοφόρος άξονας του κινητήρα ντίζελ είναι κατασκευασμένος από κράμα χάλυβα. Για την κατασκευή του στροφαλοφόρου άξονα του κινητήρα αρχικά ο χάλυβας από κράμα θερμαίνεται σε πολύ υψηλή θερμοκρασία και μετά διαμορφώνεται σε σχήμα με τη βοήθεια της μήτρας σφυρηλάτησης. Ο κινητήρας του ντίζελ έχει μεγαλύτερη διαδρομή σε σχέση με τη διάμετρο της οπής, για τον συγκεκριμένο λόγο ο στροφαλοφόρος άξονας χρησιμοποιείται στον κινητήρα ντίζελ μεγαλύτερο από τα άλλα μέρη. Ο στροφαλοφόρος άξονας billet χρησιμοποιείται σε κινητήρα ντίζελ για τη βελτίωση της απόδοσης από τις άλλες ταξινομήσεις του στροφαλοφόρου άξονα.

Τύποι σετ μανιβέλας ποδηλάτου:

Οι τύποι του σετ μανιβέλας ποδηλάτου παρατίθενται παρακάτω,

  • Συγκολλημένος στροφαλοφόρος άξονας
  • Πλήρως κατασκευασμένος στροφαλοφόρος άξονας
  • Ημιχτισμένος στροφαλοφόρος άξονας
  • Στροφαλοφόρος άξονας billet
  • Σφυρηλατημένος στροφαλοφόρος άξονας

Τύποι στροφαλοφόρου κινητήρα ντίζελ:

Τα είδη του ντίζελ στροφαλοφόρος άξονας κινητήρα παρατίθενται παρακάτω,

  1. Πλήρως κατασκευασμένος στροφαλοφόρος άξονας
  2. Ημιχτισμένος στροφαλοφόρος άξονας
  3. Συγκολλημένος στροφαλοφόρος άξονας
  4. Συμπαγής μονοκόμματος στροφαλοφόρος άξονας

Τύποι στροφαλοφόρου άξονα σε κινητήρα θαλάσσης:

Οι τύποι στροφαλοφόρου άξονα στον κινητήρα θαλάσσης παρατίθενται παρακάτω,

  1. Πλήρως κατασκευασμένος στροφαλοφόρος άξονας
  2. Ημιχτισμένος στροφαλοφόρος άξονας
  3. Συγκολλημένος στροφαλοφόρος άξονας
  4. Σφυρηλατημένος στροφαλοφόρος άξονας
Στροφαλοφόροι θαλάσσης 8b03602r
Εικόνα – Ναυτικοί στροφαλοφόροι άξονες ηπειρωτικής μηχανής,
Image Credit - Wikipedia

Συχνές Ερωτήσεις: -

Ερώτηση: – Εξηγήστε τις αιτίες πίσω από την ανισορροπία των στροφαλοφόρων αξόνων.

Λύση: – Οι αιτίες πίσω από την ανισορροπία των στροφαλοφόρων αξόνων παρατίθενται παρακάτω,

  1. Έκρηξη ή πυρκαγιά στο κάρτερ
  2. Για τον λόγο της στρέψης και της συστροφής εξελίσσεται στον στροφαλοφόρο άξονα.
  3. Για το λόγο του power stroke. Μετά την ολοκλήρωση της διαδρομής ισχύος μέσα στον κινητήρα, το έμβολο του κινητήρα άσκησε μια δύναμη σπασμωδικής δύναμης μέσα στον στροφαλοφόρο άξονα, έτσι ο στροφαλοφόρος άξονας μπορεί να κάνει περιστροφή.
  4. Η κίνηση της παλινδρομικής κίνησης του εμβόλου του κινητήρα μέσα στο θάλαμο της καύσης.
Άξονας 2
Εικόνα – Επίπεδος στροφαλοφόρος άξονας (κόκκινο), έμβολα (γκρι) στους κυλίνδρους τους (μπλε) και σφόνδυλος (μαύρος).
Image Credit - Wikipedia

Ερώτηση: – Αναφέρετε τα συμπτώματα με τα οποία μπορούμε να αναγνωρίσουμε τις κακές συνθήκες του στροφαλοφόρου άξονα.

Λύση: – Τα συμπτώματα με τα οποία μπορούμε να αναγνωρίσουμε την κακή κατάσταση του στροφαλοφόρου άξονα αναφέρονται παρακάτω,

τύποι στροφαλοφόρου άξονα
Εικόνα – Σχήμα λειτουργίας μηχανισμού στροφάλου.
Image Credit - Wikipedia

Θόρυβος:-

Όταν ο υπερβολικός ανεπιθύμητος θόρυβος παράγεται μέσα στον κινητήρα εκείνη τη στιγμή μπορούμε να αναγνωρίσουμε την κακή κατάσταση του στροφαλοφόρου άξονα.

Χτυπώντας:-

Όταν στο εσωτερικό του κύριου στροφαλοφόρου άξονα και της μπιέλας που φέρει ακραία φθορά, δημιουργείται ένα χτύπημα χρόνου στον κινητήρα του μηχανήματος. Χτύπημα είναι το σύμπτωμα με το οποίο μπορούμε να αναγνωρίσουμε την κακή κατάσταση του στροφαλοφόρου άξονα.

Δυσκολία στην εκκίνηση: -

Όταν το πρόβλημα του κιβωτίου συστήματος κατά την εκκίνηση εκείνη τη στιγμή μπορούμε να αναγνωρίσουμε την κακή κατάσταση του στροφαλοφόρου άξονα.

Υπερβολικοί κραδασμοί του κινητήρα:-

Ο αισθητήρας CKP μπορεί εύκολα να ανιχνεύσει και να περιορίσει την παραγόμενη δόνηση του κινητήρα του οχήματος για να παράγει σταθερή ισχύ εισόδου. Εάν παράγεται ανεπιθύμητη υπερβολική ποσότητα κραδασμών στον κινητήρα που μας βοηθά να αναγνωρίσουμε την κακή κατάσταση του στροφαλοφόρου άξονα.

Στάσιμο και αντίστροφα:-

Όταν συμβεί η προεπιλεγμένη αστοχία του αισθητήρα θέσης του στροφαλοφόρου άξονα, τότε συμβαίνει η κατάρρευση του χρόνου και η ακινητοποίηση. Η βλάβη του αισθητήρα CKP προκαλεί απότομα σβήσιμο του κινητήρα του συστήματος και στη συνέχεια εκκίνηση του κινητήρα του συστήματος χωρίς λόγο. Το σύμπτωμα με το οποίο μπορούμε να αναγνωρίσουμε την κακή κατάσταση του στροφαλοφόρου άξονα ανάμεσά τους που σταματούν και στηρίζουν ένα από αυτά.

Ερώτηση: – Γράψτε τους λόγους αστοχίας πίσω από τον κινητήρα ντίζελ.

Λύση: - Οι λόγοι αστοχίας πίσω από τον κινητήρα ντίζελ παρατίθενται παρακάτω:

  1. Μη ευθυγραμμισμένος στροφαλοφόρος άξονας
  2. Ανάπτυξη των ρωγμών στα φιλέτα.
  3. Εμφανίζεται υπερβολική δόνηση λόγω στρέψης που μπορεί να δημιουργήσει ρωγμές στους κύριους κρίκους και τον στροφαλοφόρο πείρο.
  4. Υπερβολική επιτάχυνση του κινητήρα σε φορτίο.
  5. Το αδέσποτο ρεύμα ή δινορεύμα περνά από τον ελαττωματικό εναλλάκτη.
  6. Ο κύλινδρος του κινητήρα είναι υπερπίεση λόγω υδραυλικού μπλοκαρίσματος λόγω διαρροής νερού στον κινητήρα του συστήματος.

Ερώτηση: – Γράψτε τα πλεονεκτήματα του στροφαλοφόρου άξονα.

Λύση: - Τα πλεονεκτήματα του στροφαλοφόρου άξονα αναφέρονται παρακάτω,

  1. Αυξάνει την ισχύ του κινητήρα
  2. Παρέχει καλύτερη ροπή
  3. Μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα
  4. Ομαλής λειτουργίας

Ερώτηση: – Γράψτε τα μειονεκτήματα του στροφαλοφόρου άξονα.

Λύση: - Τα μειονεκτήματα του στροφαλοφόρου άξονα αναφέρονται παρακάτω,

  1. Αστοχία ρουλεμάν
  2. Το κόστος κατασκευής είναι υψηλό
  3. Το κόστος συντήρησης είναι υψηλό
  4. Η τριβή εμφανίζεται περισσότερο