Какое усилие нужно для протяжки головки блока цилиндров: Момент затяжки головки блока цилиндров

Момент затяжки болтов ГБЦ – основные проблемы и советы по их устранению

6 лет назад

Просмотров: 5496 просмотров

Головкой блока цилиндров (или сокращенно ГБЦ) называется одна из самых важных комплектующих всей системы двигателя вашего автомобиля. Сам по себе процесс ее затяжки довольно прост, так же как и промывка системы охлаждения двигателя. Для качественного выполнения работы потребуется только специальный набор инструментов и сами болты ГБЦ.

Оглавление:
1 В каких случаях необходима затяжка головки цилиндров?
2 От чего зависит момент затяжки болтов?
3 Основные рекомендации при затяжке болтов ГБЦ
4 Для чего применяется протяжка болтов ГБЦ?
5 Видео: затяжка головки блока цилиндров

В каких случаях необходима затяжка головки цилиндров?

Необходимость периодически проводить затяжку ГБЦ свойственна только маркам машин, которые производились до 2010 года включительно. Все остальные модели современных авто имеют совершенно другую структуру двигателя, в результате чего этот этап работ не проводится. Однако тем, кто является владельцем того же ВАЗ-2106 или 2107, данная проблема в первую очередь актуальна во время прохождения ежегодного ТО автомобиля.

Совет: ремонтируя замок зажигания на ВАЗ-2107, обязательно проверьте дальнейшую работу двигателя. Замена любого элемента, связанного с работой движка, сильно влияет на состояние и эксплуатацию головок цилиндров.

Необходимость в затяжке блока цилиндров появляется в результате постепенного скопления воды в том месте, где болты соприкасаются в блоке с цилиндрами. При этом главная причина кроется в исправлении неполадок по протечке смазки. Ведь если из корпуса двигателя масло начнет понемногу протекать, то уже через пару месяцев вы столкнетесь с проблемой работы цилиндров двигателя.

Протечка смазки происходит по разным причинам. Выделим основные из них:

• Разрушение структуры самой конструкции головки у блоков.  Данная проблема чаще всего связана с периодическим перегревом двигателя или замыканием проводки.
• Появление нарушений в герметичности прокладок в блоке ГБЦ. Во время эксплуатации прокладки стираются и появляется необходимость периодически подтягивать болты. Момент самой затяжки в автосервисе или своими руками регулируют после прохождения автомобилем 100 тысяч км. Также отрегулировать усилие в обязательном порядке необходимо после замены ГБЦ.

Совет: не пытайтесь просто поменять прокладки в блоке цилиндров. При неправильно выставленном усилении они все равно будут стираться с той же скоростью, что и ранее использованные образцы.

От чего зависит момент затяжки болтов?

При оказании определенного усилия при затягивании ГБЦ нужно учитывать следующие факторы:

• Наличие смазки между резьбой в отверстиях и самими болтами. Чаще всего используется смазка, состоящая из невязких типов моторных масел.
• Текущее состояние отверстий в блоке цилиндров, резьбы и самих болтов.  Если вы заметили, что один из болтов деформирован или резьба засорена, то сразу же прекратите затяжку, замените болт и очистите отверстие в блоке цилиндров. В противном случае будет недостаточно сильно закреплять прокладку, и смазка продолжит течь из двигателя.
• Используются при затяжке новые болты или они уже использовались. Новые болты имеют более высокое сопротивление, в результате значение момента затяжки сильно искажается. Если вы самостоятельно выставляете усилие, то обязательно проведите 2-3 цикла затяжки и раскручивания болта до упора. Затем выставите момент и затяните болт только на 50% от возможного максимального значения момента затяжки.

Схема затяжки болтов головки блока

• Особое внимание уделите выбору правильно инструмента, в частности, динамометрического ключа. Чем точнее вы его подберете по размеру головки, тем меньше вероятность сбить резьбу. Самые точные значения момента затяжки получаются при использовании ключей, оснащенных циферблатным индикатором усилия.

Основные рекомендации при затяжке болтов ГБЦ

Для успешной затяжки ГБЦ своими руками придерживайтесь следующих рекомендаций:

• Используйте инструкцию производителя автомобиля. В ней указываются точные значения усилия и момента, а также задается конкретный порядок установки ГБЦ при ремонте двигателя.
• Проверяйте исходное состояние болтов. Если вы заметили срыв или искажение резьбы, то купите новые образцы.
• Поверхность отверстия и резьбы болта должны быть абсолютно чистыми. Быстро почистить цилиндры можно с помощью проволочной щетки, которая используется, когда проводится покраска штампованных дисков.
• При обнаружении «слепых» отверстий под болты ГБЦ, аккуратно используйте масло для смазки. В случае, если смазки будет больше, чем необходимо, вы не сможете установить болт до конца.

Совет: после затяжки обязательно смажьте резьбу при помощи пластичного герметика.

• Если в блоке ГБЦ применены болты с типом TTY, то категорически запрещено повторно их затягивать. При максимальном усилии они могут просто разорваться и привести к разрушению прокладки.
• При установке новой прокладки под болт обязательно нужно уточнить информацию по величине усилия и момента при затяжке.
• Используя при затяжке болты специального типа TTY, необходимо будет выставить и затягивать их под четким градусом. Для этого вам понадобится соответствующий инструмент, имеющий в корпусе индикатор угла.

Инструмент, имеющий в корпусе индикатор угла

Для чего применяется протяжка болтов ГБЦ?

Если все болты блока цилиндров в порядке и не требуют замены, но момент намного ниже установленных производителем значений, необходимо провести протяжку болтов. Для этого вам понадобится следующий инструмент:

• Специальный динамометрический ключ с индикатором момента;
• Штангельциркуль или любая небольшая линейка.

Протяжка болтов блока цилиндров проходит в 4 основных этапа:

1. Для начала, используя динамометрический ключ, нужно затянуть болты в указанном по рисунку, расположенном ниже, порядке до значения усилия 2,0 кг/см.

1. Далее в том же порядке нужно пройти по второму кругу и дотянуть значение момент до показателя 8 кгс/м.
2. По окончании работ нужно будет по 3-ему кругу довернуть болты до 90 градусов.

Важно: если у вас в машине установлен 16-ти клапанный силовой агрегат, то любые типы болтов на нем можно использовать повторно. Единственным ограничением являются болты, длина которых не доходит установленного нормой размера 95 мм.

Замена болтов ГБЦ и их затяжка – несложный процесс, который требует только использования специального инструмента и сноровки. Если вы выполняете данный тип работ первый раз, то обязательно следите за точностью момента и выставлением правильно угла затяжки.

Видео: затяжка головки блока цилиндров

Вам также может понравиться

болтов головки блока цилиндров, клапанной крышки, форсунок и т.

д.

Содержание

• Важность правильной затяжки болтов или гаек ГБЦ

  • Последствия от перетяжки болтов крепления ГБЦ

  • Что будет, если недостаточно затягивать болты крепления ГБЦ

• Виды ключей для правильной затяжки резьбовых соединений

  • Какое усилие нужно прикладывать

  • Фотогалерея: виды динамометрических ключей

  • Общие правила затяжки креплений головки блока

  • Как сделать динамометрический ключ своими руками

• Момент затяжки и порядок затяжки болтов ГБЦ

• Можно ли правильно затянуть резьбовые соединения ГБЦ без динамометрического ключа

  • Видео: как проверить затяжку головки блока цилиндров

Головка блока цилиндров (ГБЦ) в двигателе играет чрезвычайно важную роль. В ней размещён газораспределительный механизм, который отвечает за порядок впрыска топлива и отвода отработанных газов. ГБЦ находится под постоянным воздействием большого давления газов и высокой температуры. Крепится ГБЦ при помощи болтов, шпилек и гаек, к правильной затяжке которых предъявляются повышенные требования.

Важность правильной затяжки болтов или гаек ГБЦ

Головка блока цилиндров (ГБЦ) — один из важнейших узлов автомобиля. Она закрывает блок цилиндров. В ней расположены распределительные валы, клапанные крышки и другие детали газораспределительного механизма. На ГБЦ постоянно воздействуют огромные переменные силы давления и температуры. Поэтому к её резьбовому креплению предъявляются особые требования.

Головка блока постоянно должна испытывать силу сжатия, которая задаётся определённым моментом затяжки резьбового крепления. Для того чтобы сила сжатия была равномерно распределена по поверхностям стыка головки с блоком цилиндров предусмотрено большое количество стяжных болтов или шпилек с гайками. Равномерность прижатия ГБЦ к блоку цилиндров обеспечивается определённой схемой порядка затяжки резьбовых соединений. Для уплотнения стыка используется прокладка головки блока, сделанная из особого материала, устойчивого к высокой температуре. При затяжке крепления головки она даёт усадку в тысячные доли миллиметра, что обеспечивает надёжную герметизацию стыка.

Соблюдения правильного порядка затяжки болтов ГБК гарантирует правильность её прижатия к блоку цилиндров

Последствия от перетяжки болтов крепления ГБЦ

Если затяжка резьбовых соединений головки блока ведётся с превышением усилия от номинального, то сила растяжения, которая воздействует на болт или шпильку, начнёт разрушать резьбу в блоке или вытягивать тело крепёжного элемента. Наступает так называемый момент текучести, когда при дальнейшем увеличении силы затяжки сила прижатия начнёт уменьшаться. Итог: быстрое прогорание прокладки в месте наихудшего сжатия.

Если же резьба в отверстиях блока будет сильно повреждена, то она уже не сможет обеспечить необходимое прижатие головки при правильном моменте затяжки. Её потребуется восстанавливать, а это дополнительные затраты. Опытные ремонтники мотористы на практике чувствуют предельную силу затяжки, которую может выдержать резьбовое соединение. Они никогда не допустят дефектов от перетяжки болтов или гаек.

Работа динамометрическим ключом

Что будет, если недостаточно затягивать болты крепления ГБЦ

Если крепление головки выполняется с минимальным усилием, то это приведёт к слабому прижатию её к поверхности блока цилиндров. Между прокладкой и прилегающими к ней плоскостями блока и головки образуются микроскопические зазоры, которые обязательно приведут к прогоранию уплотняющего материала.

Проверка плосткости головки блока специальной линейкой

Недостаточная затяжка болтов крепления не обеспечивает нормального прилегания головки, что может вызвать коробление её стыковой поверхности.

Виды ключей для правильной затяжки резьбовых соединений

Затяжка резьбового соединения должна делаться с таким усилием, чтобы исключить:

• неплотное прилегание сопрягаемых поверхностей скрепляющихся деталей;
• срыв ниток резьбы;
• механическое разрушение тела болта;
• проворачивание граней у гайки или головки болта;
• разрушение гравёрных шайб.

Любой материал, из которого сделан блок (головка цилиндров, крепёжные болты), имеет свой предел прочности. Именно наименьший предел прочности самого слабого звена в узле крепления определяет наибольшее усилие затяжки. Самое слабое звено в креплении головки блока цилиндров — болты (шпильки) и резьба в отверстиях блока. Их слабость определяется не столько прочностью материала их изготовления, сколько несопоставимыми размерами (диаметром) с габаритами, массой блока и головки цилиндров. Понятно, что для разрушения солидного чугунного блока или массивной дюралевой головки нужно приложить гораздо больше усилий, чем для разрыва тонкого болта, сделанного из высокопрочной легированной стали.

Какое усилие нужно прикладывать

Пороговое или предельное значение прочности ответственных деталей обычно даётся в паспортных данных двигателя. Там же приводятся значения максимальных усилий затяжки болтов крепления ГБЦ. Для выполнения затяжки с требуемым усилием служат специальные динамометрические ключи.

По способу регулирования и индикации динамометрические ключи делятся на следующие категории:

• Нерегулируемые с постоянным моментом затяжки. Они применяются для затяжки ГБЦ на конвейерах при сборке двигателей. Их достоинства — высокая надёжность.
• Регулируемые на предельный момент затяжки. Это так называемые трещотки с возможностью установки определённого момента затяжки. При достижении этого усилия трещотка срабатывает, и дальнейшее закручивание становится невозможным. Трещоточная насадка часто оснащается реверсом. В этом случае ей можно не только закручивать болты и гайки, но и откручивать их. Трещоткой комплектуются многие наборы головок.
• Со шкалой и стрелкой. Таким ключом можно вести затяжку резьбовых соединений с разными усилиями. Главные условия: нужно много свободного места и возможность удобного наблюдения за шкалой. Входит в набор инструментов слесарей-мотористов.
• Цифровая индикация в компактном приборе, измеряющем приложенное усилие. Очень точный, надёжный, удобный в работе инструмент. С его помощью можно затягивать болты крепления головки блока с точностью до сотых долей Нм непосредственно на двигателе автомобиля.
• Комбинация выставляемого усилия затяжки с контролем по цифровой или стрелочной индикации. Такие ключи защищают резьбу от прикладывания чрезмерного усилия затяжки, одновременно позволяя контролировать величину момента с помощью прибора индикации.

Фотогалерея: виды динамометрических ключей

Нерегулируемые динамометрические ключи используются на производстве

Регулируемые трещоточные динамометрические ключи часто входят в состав профессиональных наборов для затяжки ГБЦ

Стрелочные динамометрические ключи имеют шкалу и стрелку

Циферблатные динамометрические ключи надёжны и удобны в работе

Комбинированные динамометрические ключи позволяют контролировать усилие затяжки и не превышать его

Общие правила затяжки креплений головки блока

У головок разных моделей двигателей параметры порядка и момента затяжки ГБЦ сильно отличаются друг от друга. Но есть общий набор универсальных правил, которые подойдут ко всем типам моторов:

1. Затяжка головки блока ведётся согласно схеме, разработанной производителем двигателя.
2. Момент затяжки болтов крепления или гаек также определён производителем и отражён в инструкции по эксплуатации этого легкового автомобиля.
3. Затяжка ведётся исправным и калиброванным динамометрическим ключом.
4. Болты крепления или шпильки с гайками используются в идеальном состоянии без повреждения резьбы и тела болта или шпильки. Резьба должна быть чистой, без зазубрин и заусенцев.
5. Свою специфику имеют болты для затяжки головки блока типа TTY. У них указывается не момент силы, а установочный градус. Нужные сведения содержатся в инструкции по эксплуатации силового агрегата.
6. В глухих отверстиях в блоке под болты ничего не должно находиться. Маслом следует поливать резьбу болта, а заливать смазку в «слепое» гнездо не рекомендуется.
7. Перед использованием болтов следует произвести контрольную проверку их состояния. Если при воздействии на болт моментом в 20 кГм момент текучести не достигается — его нужно менять. Причина — повышенная прочность. Если наблюдается, что момент затяжки начал уменьшаться при нагрузке — это сигнал о начале разрушения болта. Его обязательно нужно менять.
8. Прокладку головки блока для замены нужно покупать только оригинальную, потому что она не даёт усадки.

Как сделать динамометрический ключ своими руками

Чтобы самостоятельно смастерить необходимый всем механикам инструмент, нужно знать его устройство. В принципе, конструкция динамометрического ключа проста. Это накидной ключ или четырёхгранник под головку с воротком, в который встроен динамометр.

Динамометрический ключ несложно сделать своими руками

Для работы вам понадобятся:

• вороток;
• ручной динамометр с пределом взвешивания 35–40 кг;
• удлинитель;
• таблица предельных усилий для затяжки крепления ГБЦ.

Усилие затяжки в таблице приводится в Нм (Ньютон-метрах), а динамометр измеряет вес в кг. Поэтому сначала нужно разобраться с числами.

Длина воротка постоянна. Её легко измерить. Если в таблице предельное усилие равно 30 Нм, а длина воротка равна 0,3 м, то усилие, показываемое динамометром, должно равняться 30 : 0,3 = 100 Н.

Один кг равняется 10 ньютон. Следовательно, прибор должен фиксировать усилие, равное 10 кг.

Чтобы сделать усилие меньше, нужно длину воротка увеличить. Для этого воспользоваться удлинителем. А дальше всё просто. На конце удлинителя сверлим дырку для верхнего крючка безмена. За нижний конец весов тянем до достижения нужного усилия.

Момент затяжки и порядок затяжки болтов ГБЦ

Разным моделям двигателей требуются различные усилия для затяжки головки блока. Имеются различия и в порядке затягивания болтов крепления. Все эти сведения указаны в паспорте двигателя. Ещё раз подчеркнём важность правильного выполнения затяжки и соблюдения величины её момента.

Порядок затяжки болтов крепления ГБЦ

Начинается затяжка крепления ГБЦ всегда со средних болтов. Это правило нужно соблюдать потому, что необходимо обеспечить наиболее плотное прилегание сопрягающих поверхностей. Каждая ГБЦ клапанного двигателя должна быть установлена без перекосов и ненужного напряжения металла. Затяжка резьбовых соединений обязательно делается в несколько заходов. Важно соблюдать постоянство усилия для каждого болта в каждом заходе.

Предельные крутящие моменты для болтов

Можно ли правильно затянуть резьбовые соединения ГБЦ без динамометрического ключа

Затягивать резьбовые соединения при отсутствии соответствующего оборудования категорически не стоит автолюбителям, которые решили самостоятельно поменять прокладку головки блока или притереть клапаны.

Динамометрическим ключом не всегда пользуются при затяжке опытные слесаря-ремонтники, которые способны почувствовать на практике предел прочности любого болта. Но такая способность приходит не сразу. Для этого нужно поработать динамометрическими ключами несколько лет.

Но даже специалисты с большим стажем болты крепления головки блока цилиндров на дорогих марках легковых автомобилей затягивают динамометрическим ключом, потому что эта операция напрямую влияет на долговечность работы силового агрегата. В экстренной ситуации, когда нет возможности воспользоваться динамометрическим ключом, можно применить вариант с механическим или электронным кантором. В приведённом ниже видео опытный слесарь объясняет зрителям, как можно правильно затянуть головку блока цилиндров без ключа. При этом стоит иметь в виду, что правильность выполнения работ стоит проверить с помощью угломера.

Видео: как проверить затяжку головки блока цилиндров

Затяжка болтов крепления ГБЦ на автомобилях с пробегом — дело ответственное, трудное, специфическое. Ответственное, потому что от правильной затяжки зависит нормальная и долговечная работа двигателя. Трудное, поскольку эту работу выполнять не совсем удобно из-за тесноты и недостаточной обзорности. Специфическое — потому что нужно болты подтягивать в несколько заходов, по определённой схеме, с помощью специального динамометрического инструмента.

гидродинамика — Если я закопаю цилиндр (верхний конец закрыт) в песок, какое усилие мне потребуется, чтобы вытащить его?

спросил
8 лет, 9 месяцев назад

Изменено
8 лет, 7 месяцев назад

Просмотрено
2к раз

$\begingroup$

Допустим,

• диаметр цилиндра равен его высоте $25\;\mathrm{cm}$

• цилиндр запаян сверху и заполнен песком

• цилиндр также закопан в морской песок на глубине $10\;\mathrm{m}$, при этом видна только его верхняя часть

• на верхней части есть ручка, за которую можно потянуть

• вес баллона пренебрежимо мал ($0. 0\;\mathrm{kg}$)

Какое усилие нужно, чтобы его вытащить (без учета трения)? 9{-2}} = 9800\;\mathrm{N}$

Изменить: преобразовано в ньютоны ($\mathrm{N}$). Спасибо @KvdLingen!

Примечание: это не домашнее задание. Я фридайвер. Я буквально подумываю зарыть пластиковый цилиндр в клочок песка на глубину $10\;\mathrm{m}$. В верхней части цилиндра будет прикреплен односторонний обратный клапан, чтобы вода выходила при закапывании, и выпускной клапан, чтобы я мог его вытащить. Я прикреплю к «ручке» веревку, а к другому концу веревки — буй. Цилиндр будет служить временным якорем. Настоящий якорь легко подтягивается вертикальными силами, когда на буй действуют волны. Якорь также может повредить кораллы на дайв-сайтах, поэтому его необходимо закрепить на песчаном участке.

Я видел эту технику, используемую при строительстве подводных туннелей и нефтяных вышек для закрепления конструкции на месте. Это называется вакуум-якорь (например, платформа Troll A). Я хочу применить его в меньшем масштабе.

• гидродинамика
• силы

$\endgroup$

4

$\begingroup$

Во-первых, вода при давлении на морское дно также будет находиться между песчинками в ведре, поэтому давление воды не складывается с силой, которая будет противодействовать вашему рывку. Это уже равновесие. Так что уходите, 9800 N.

Насчет 231 N я тоже не уверен, так как песок, скорее всего, останется на морском дне, когда вы вытащите ведро.

Итак, ваша надежда на фактическое всасывание, то есть на то, какое усилие необходимо, чтобы впустить воду, когда вы вытаскиваете ведро. Во-первых, как отметил пользователь 58220, это не будет сопротивляться непрерывному натяжению, так как поток воды начнется, как только произойдет какое-либо натяжение. Таким образом, если цилиндр не плотнее воды и не выпускает ее медленно после тяги, он в конечном итоге выйдет после некоторого количества тяг.

Если вы предполагаете, что граничное условие действительно состоит в том, что песок вокруг стенки цилиндра так же уплотнен, как и остальная часть морского дна, тогда вам необходимо оценить проницаемость $k$ песка и, исходя из этого, применить закон Д’Арси. чтобы получить скорость потока как функцию силы, википедия, с перепадом давления, равным силе тяги, деленной на площадь цилиндра. Вас интересует $T=Ad/Q$, время вытягивания цилиндра на расстояние $d$ в зависимости от силы, $T\simeq 2\mu Ahd /(kF)$. Вы можете рассчитать время, за которое он осядет под своим весом (это верно только в том случае, если $d$ достаточно мал, чтобы песок не двигался).

Я боюсь, что у вас будет отслоение между уплотненным песком и стенками цилиндра, и течь там будет намного легче. Цилиндр должен быть очень жестким и иметь шероховатые стенки размером с песчинку, чтобы попытаться предотвратить это (приклеивание к нему песка используется в соответствующих экспериментах)

$\endgroup$

5

$\begingroup$

Рассмотрим силы, действующие на цилиндр, игнорируя трение — у вас есть вес цилиндра (и содержащего песок) и вес воды на вершине цилиндра, толкающей цилиндр вниз. Суммарная сила воды, действующая на цилиндр, равна давлению, умноженному на площадь верхней части цилиндра.
Следовательно, сила, необходимая для его вытягивания, равна любой силе, превышающей общую силу, толкающую цилиндр вниз. Таким образом, чтобы получить минимальную требуемую силу, суммируйте силы, толкающие его вниз. Любая сила, превышающая эту, вытянет цилиндр, причем чем больше сила, тем быстрее будет вытягивание.

Я не проверял ваши цифры, но они кажутся разумными!

$\endgroup$

2

$\begingroup$

Думаю, ответ зависит от того, как быстро вы пытаетесь поднять цилиндр.

Обратите внимание на то, что цилиндр запечатан сверху ! На мой взгляд, это нечто вроде перевернутого стакана.

Если тянуть вверх с силой, равной кажущемуся весу одного только погруженного цилиндра, и при отсутствии трения, цилиндр начнет подниматься, а песок останется на месте. На песчинки не действует внешняя направленная вверх сила, которая противодействовала бы силе тяжести и заставляла их подниматься вверх. Вода будет просачиваться через песок и заполнять пространство в верхней части цилиндра, образовавшееся после того, как цилиндр оставит песок позади.

Посмотрите на это так: предположим, что цилиндр был открыт с обоих концов. Не было никаких сомнений, что цилиндр поднимется и оставит песок позади. Итак, какая разница между попаданием воды через верхнюю часть цилиндра или только через дно через песок?

$\endgroup$

4

$\begingroup$

Я думаю, что другие ответы делают это слишком сложным. Да, сила, тянущая ковш вниз, возникает из-за перепада давления, но, в конечном счете, причиной этих перепадов давления является вес песка, который поднимается, когда вы пытаетесь поднять ковш. 93}$, что означает, что прилагаемая сила составляет $g*1000*0,012 \приблизительно 120 \:\mathrm{N}$. Я полагаю, что это довольно мало по сравнению с вертикальной силой, создаваемой даже совсем небольшой волной, но я не могу найти подходящего значения для последней. Я думаю, это зависит от размера вашего буя.

Фактическая сила может быть больше или меньше этой. Это может быть больше, потому что вы не просто поднимаете песок внутри ведра, вы также поднимаете изрядное количество песка под ним. Это может быть меньше, потому что вода находит способ проникнуть внутрь и каким-то образом заменить песок (я подозреваю, что вероятность этого будет сильно зависеть от консистенции песка), или потому, что в верхней части ведра образуется вакуум (но я представьте себе, что ведро, вероятно, сломается первым). Единственный способ узнать наверняка — это протестировать, но я думаю, что этот расчет должен дать вам хорошее представление о ожидаемой величине.

Между прочим, я думаю, что единственная причина использовать перевернутое ведро, а не прямое, заключается в том, что его легче закопать. с закрытым дном. В таком маленьком масштабе может быть проще использовать прямое ведро (или мешок, или просто большой лист пластика со связанными углами) и наполнить его песком, не утруждая себя закапыванием.

$\endgroup$

8

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но никогда не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

Калькулятор силы поршня

Создано Рахулом Дхари

Отзыв Ханны Памулы, доктора философии и Джека Боуотера

Последнее обновление: 09 декабря 2022 г.

Содержание:

• Что такое поршень и сила поршня?
• Уравнение силы поршня
• Как пользоваться калькулятором силы поршня?
• Пример: Использование калькулятора силы поршня.
• Давление в цилиндре к уравнению силы цилиндра поршня
• Поршни в действии

Калькулятор силы поршня оценивает усилие на поршневой цилиндр системы на основе заданного диаметра головки поршня и давления в цилиндре . Поршень является важнейшей частью любой гидравлической или пневматической машины, а также двигателей. Для любого предварительного проектирования важно получить правильную оценку сил, действующих на поршень двигателя. Сила и давление в системе поршневого цилиндра используются для определения диаметра и площади цилиндра, т. е. размер цилиндра . В конечном итоге это полезно при оценке размера машины, будь то двигатель, гидравлический или пневматический цилиндр. Этот калькулятор также поможет вам узнать поршневое усилие или давление в цилиндре , что позволит вам перейти к следующему этапу исследования конструкции.

Что такое поршень и сила поршня?

Поршень представляет собой круглый дискообразный компонент , который передает гидравлическую или пневматическую силу от расширяющихся газов внутри цилиндра на коленчатый вал с помощью шатуна или наоборот. Поршни первоначально использовались в паровых двигателях и радиальных двигателях , приводивших в движение поезда и самолеты 20 века. Можно также применить принцип работы поршня и цилиндра, чтобы сделать насосы .

Сила , действующая на поршень под давлением в цилиндре, известна как сила поршня или сила цилиндра поршня . Пример такой силы можно найти в гидравлической системе: мы изучили общий принцип работы таких систем на нашем калькуляторе гидравлического давления. Чтобы найти такую ​​силу, вам нужно уравнение силы цилиндра, которое можно найти ниже.

Уравнение силы поршня

Рис.: Система поршень-цилиндр

Зависимость силы поршня представлена ​​ниже: 92}{4}F=4P×π×d2​

Как пользоваться калькулятором силы поршня?

Прежде чем использовать калькулятор силы поршня, необходимо измерить или оценить диаметр отверстия. Когда у вас есть оценка:

1. Введите диаметр отверстия ddd для оценки площади.
2. Введите давление в баллоне.
3. Калькулятор покажет силу поршня, FFF.

Кроме того, вы также можете ввести площадь отверстия и желаемое значение усилия, чтобы определить размер поршня или рассчитать давление в цилиндре.

Пример: Использование калькулятора силы поршня.

Допустим, у нас есть двигатель с диаметром отверстия цилиндра 25 мм25\ \mathrm{мм}25 мм и давлением поршня 100 кПа100\ \mathrm{кПа}100 кПа`. 2}{4}=492}A=4π×252​=490,9 мм2

1. Введите давление поршня, P=100 кПаP = 100\ \mathrm{кПа}P=100 кПа.

2. Калькулятор возвращает силу, действующую на поршень двигателя в этом случае:

F=P×A=100×1000×0,0004909=49,09 N\размер сноски F = P\times A = 100\times 1000\times 0,0004909 = 49,09\ \mathrm{N}F=P×A= 100×1000×0,0004909=49,09 Н

Таким образом, сила, действующая на поршень при заданном давлении в цилиндре, рассчитывается как 49 долларов США..09\ \mathrm{ N`.

Уравнение давления в цилиндре для поршневой силы цилиндра

В качестве альтернативы, если у вас есть известная сила, действующая на поршень двигателя, FFF, скажем, 500 Н500\ \mathrm{N}500 Н, и вы хотите оценить давление в поршне на 25 мм25 \ \mathrm{mm}Цилиндр с внутренним диаметром 25 мм. Вы можете ввести:

Диаметр поршня, d=25 мм=0,025 md = 25\ \mathrm{мм} = 0,025\ \mathrm{m}d=25 мм=0,025 м и усилие, F=500 NF = 500\ \ mathrm{N}F=500 N:

P=FA=4×Fπ×d2=1018,6 кПа\размер сноски P = \frac{F}{A} = \frac{4\times F}{\pi\times d ^2} = 1018,6\ \mathrm{кПа}P=AF​=π×d24×F​=1018,6 кПа

Следовательно, давление в поршне равно 1018,9 кПа 1018,9\ \mathrm{кПа}1018,9 кПа при заданной силе 500 Н500\ \mathrm{Н}500 Н. давление на поршень сила цилиндра калькулятор или использовать силу поршня для расчета давления цилиндра .

🙋 Чтобы узнать о других инструментах, связанных с поршнями, посетите наш калькулятор силы пневматического цилиндра и наш калькулятор скорости поршня!

Поршни в действии

Поршни в двигателе

Поршень движется вдоль продольной оси цилиндра, передавая мощность на коленчатый вал, при этом преобразуя возвратно-поступательное движение во вращательное движение и наоборот. В дизельном или бензиновом двигателе воздушно-топливная смесь сжимается в цилиндре с совместимой степенью сжатия.

Каждый двигатель может иметь несколько поршней, обычно расположенных в V-образном ряду, поэтому некоторые двигатели (V8 и V12) получили свои названия. Этот тип двигателя может использоваться в автомобилях, самолетах и ​​кораблях .0126 . Один из таких двигателей V12, Merlin от Rolls Royce, приводил в действие два самых знаковых самолета Второй мировой войны: Spitfire и Hurricane . Более свежим примером является двигатель V10, который позволяет Audi R8 развивать максимальную скорость более 200 миль в час. Поршневые двигатели также используются для приведения в движение моторных лодок. Если вы хотите узнать, как рассчитать скорость вашего автомобиля или лодки, воспользуйтесь нашим калькулятором скорости.

Поршневой насос

Мы также можем увидеть поршни в действии в насосы . Поршень перемещается вверх и вниз по цилиндру насоса, создавая давление, которое перемещает жидкости или газы с желаемой скоростью потока.

Гидравлические системы

Поршни также являются важной частью гидравлических и пневматических систем , используемых для подъема грузов и для приведения в действие целей, таких как выпуск или опускание шасси самолета . Будь то ваш регулярный пассажирский рейс, такой как пассажирский самолет Airbus A330/340 или Boeing 787, или военный самолет, такой как C-130J «Геркулес», МиГ 23 «Флоггер» или F22 «Раптор», гидравлические системы помогают приводить в действие 9 самолетов0123 поверхности управления , такие как закрылки , элероны и рули высоты , помогающие пилоту ориентироваться в небе.