Износ пары цилиндр — поршневое кольцо

Увеличение срока службы цилиндра обычно достигается двумя путями. Первый состоит в пористом хромировании внутренней поверхности цилиндра, работающего в паре с чугунными поршневыми кольцами. При этом многократное увеличение общего срока службы цилиндра возможно за счет проведения повторного хромирования. Второй путь заключается в пористом хромировании поршневых колец, которые, работая в паре с нехромированным цилиндром, способствуют уменьшению его износа. Выбор того или иного пути зависит от производственных возможностей. [c.79]

Рис, 99. Схема износа Пары поршневое кольцо—гильза цилиндра [c.310]

Методика расчета на износ пары упругое поршневое кольцо— гильза цилиндра двигателя содержит следующие этапы. [c.311]

МА на износ сопряжения палец — втулка верхней головки шатуна. По оси абсцисс — средний износ в процентах к среднему износу пальца с чистотой обработки по VIO. Цифрами обозначено время испытаний в часах. Из результатов испытаний следует, что с увеличением первоначальной шероховатости поршневого пальца значительно увеличивается износ самого пальца и втулки верхней головки шатуна. При чистоте обработки поверхности пальца по VIO износ сопряженных деталей минимальный. Дальнейшее улучшение поверхности приводит к некоторому увеличению износа деталей сопряжения. Аналогичные результаты получены и для пары гильза цилиндра — кольцо. После 367 час испытания в полевых условиях оптимальной для гильзы цилиндра явилась чистота V9 — VIO. С ухудшением и улучшением первоначальной чистоты обработки по отношению к оптимальной увеличивался как износ гильз цилиндров, так и средний износ поршневых колец. После 367 час испытания микрогеометрия всех цилиндров, независимо от первоначального их состояния, устанавливалась постоянной и соответствовала V9(6). [c.16]

Для уникальных главных прессовых пневмо- и гидроцилиндров, имеющих большую трудоемкость ремонта, применяется другой метод определения технического состояния измерение утечек через уплотнения поршня и штока. В конструкции цилиндров при проектировании предусматривается специальный канал, проходящий через поршень и шток, а в узле уплотнения штока — специальная полость (рис. 2). Указанные канал и полость с помощью хлорвиниловых трубок 1 ш 2 соединяются с дренажной системой. В удобном месте устанавливаются датчики давления 5 и б на 1—4 кгс/см и калиброванные жиклеры 4, 5. Для пневмоцилиндров жиклер имеет отверстие 0,5—0,6 мм, для гидроцилиндров подбирается в соответствии с предельной нормой утечки в зависимости от диаметра и типа уплотнения. Для обнаружения нарушения герметичности уплотнения или износа трущейся пары гильза—поршневые кольца устанавливаются датчики давления (последние могут быть встроены в каждую контрольную ветвь). [c.38]

Величина потерь от пропусков пара через неплотности зависит от конструкции машины и от ее состояния. Пропуски пара могут быть в и-димыми (через сальники и краны) и невидимыми (через органы парораспределения и через поршневые кольца). В органах парораспределения наибольшая утечка пара имеет место в плоских золотниках, наименьшая — в цилиндрических золотниках и в клапанах. Утечка пара через поршневые кольца зависит от износа стенок цилиндра, качества колец, диаметра цилиндра и от разности давлений пара по обе стороны поршня. С этим видом потерь можно бороться только путем тщательного ремонта машины. [c.148]

Производство поршневых колец. Такие кольца работают при температурах до 250-450 °С, в условиях граничного трения, при высоких напряжениях. Для увеличения срока службы литых поршневых колец, а следовательно, и самих двигателей применяют различные технологические приемы пористое хромирование, легирование чугуна, азотирование, изготовление колец из чугуна со сфероидальным графитом и из литой графитизированной стали. Установлено, что структура металла кольца должна представлять собой мелкопластинчатый или сорбитообразный перлит допускается феррит в виде отдельных зерен в количестве не более 5 % поля зрения на шлифе, а структурно-свободный цементит не допускается. Именно такая структура обеспечивает поршневым кольцам высокие механические свойства (необходимые для сохранения формы кольца при надевании его на поршень), достаточную упругость, высокие антифрикционные свойства и сопротивление износу при работе в паре со стенкой цилиндра. Производство литых колец из чугуна с последуюш,ей механической обработкой требует более десяти машинных операций, во время которых до 90% металла теряется в стружку. [c.21]

Из рис. 22 видно, что износ цилиндров и поршневых колец возрастает с увеличением размера. зерна абразива до достижения последним некоторого предельного значения. При большей крупности зерна износ не только не увеличивается, но и уменьшается. Авторы объясняют это явление как уменьшением возможности попадания особенно крупных частиц в зазор между поршневым кольцом и цилиндром, так и быстрым дроблением таких крупных частиц на особенно мелкие при их попадании в указанный зазор. Сильнее всего вызывают износ трущейся пары цилиндр — поршневое кольцо [абразивные частицы дорожной или кварцевой пыли размером 15—30 мкм. [c.41]

Как указывалось выше, наиболее опасными с точки зрения износа деталей являются неорганические абразивные частицы размером 15—30 мкм для пары цилиндр—поршневое кольцо и более 5—15 мкм — для пары подшипник—шейка коленчатого вала. Поэтому очистка масла, поступающего в пары трения, от этих частиц должна быть наиболее эффективной, что достигается, в первую очередь, применением полнопоточной системы очистки масла, обеспечивающей 100%-ную защиту пар трения от наиболее опасных частиц загрязнения (см. ниже). Поэтому наиболее перспективными системами очистки масла следует считать [c.222]

Именно такая структура обеспечивает удовлетворение тех требований, которые предъявляются к поршневым кольцам наличие высоких механических свойств (сохранение формы кольца при надевании его на поршень), достаточная упругость кольца, наличие высоких антифрикционных свойств и сопротивление износу при работе в паре со стенками цилиндра. Производство литых колец из чугуна с последующей механической обработкой требует более десяти машинных операций, во время которых до 90% металла теряется в стружку. С точки зрения сокращения потерь металла метод порошковой металлургии представляется весьма перспективным. К настоящему времени опробовано несколько схем металлокерамического производства колец. [c.452]

Наибольший износ И гильзы цилиндров наблюдается в верхней ее части, в зоне трения верхнего компрессионного кольца (рис.97). Это объясняется следующим. При сгорании топлива в верхней части гильзы резко повышаются температура и давление газов. Газы проникают под поршневые кольца, увеличивается их давление на поверхность гильзы. При высокой температуре происходит разжижение масляной пленки и ухудшаются условия смазывания верхней части гильзы. Кроме того, масло частично смывается рабочей смесью. При сгорании топлива образуются газы, содержащие углекислый газ и сернистые соединения. Эти газы с парами воды образуют серную и угольную кислоты, которые создают условия для коррозионного изнашивания. [c.146]

Работоспособность и долговечность двигателей внутреннего сгорания как карбюраторных, так и дизельных, в значительной мере зависит от состояния пары цилиндр—поршневое кольцо, суш,ественную часть износа которой составляет эрозионное разрушение масляных и компрессионных колец, а также зеркала цилиндра. [c.11]

Износостойкость упрочненных цилиндров повысилась более чем в 4 раза. Интересно отметить, что износостойкость сопряженных деталей при этом также существенно повысилась, что следует объяснить уменьшением силы трения закаленного чугуна по незакаленному по сравнению с трением незакаленной пары. Так, износ по радиальной толщине 1-го и 2-го компрессионных колец в упрочненных цилиндрах уменьшился соответственно Б 1,73 и 1,94 раза. Износ поршневой канавки 1-го компрессионного кольца — в 4,4 раза. [c.99]

График износа верхнего (1-го) и нижнего (2-го) компрессионных поршневых колец по торцовой высоте Н показан на рис. 77. Износостойкость упрочненных по торцовым поверхностям колец возросла в 2,2 раза. Как показали те же исследования, износостойкость упрочненных колец по радиальной толщине повысилась соответственно в 1,64 и 2,26 раза, а износостойкость поршневых канавок, работающих в паре с упрочненными кольцами, соответственно возросла в 1,53 и 2,62 раза по сравнению с канавками, работающими в паре с неупрочненными кольцами. Износостойкость цилиндров, работающих в паре с кольца- [c.102]

Цилиндры вертикальных паровых машин изнашиваются под действием сил упругости поршневых колец и давления пара. В мертвых точках давление пара наибольшее, скорость скольжения равна нулю, а вблизи мертвой точки мала. В середине хода скорость близка к максимальной, давление пара снижается. Распределение износа по длине хода поршня зависит от того, какой фактор (давление на стенку или скорость) является превалирующим в данных условиях изнашивания. При обычной точности изготовления и сборки и нормальной эксплуатации больше изнашивается средняя часть цилиндра, его рабочая поверхность принимает бочкообразную форму. Опытные данные В. С. Семенова указывают на то, что коэффициент трения между кольцом и цилиндром возрастает при прочих равных условиях с увеличением скорости. [c.263]

Что касается поршневых колец, то обычные прямоугольные одинарные кольца страдают недостаточной эластичностью упругость кольца сильно зависит от износа самих колец и стенок цилиндра (или втулки последнего). Первоначальное нажатие колец на стенки цилиндра по мере небольшого нарастания износа падает, и, начинается все больший и больший пропуск пара. Значительно лучшими являются двойные кольца—с дополнительным внутренним кольцом. [c.349]

Износ пары цилиндр—поршневое кольцо. Пара цилиндр— поршневое кольцо определяет работоспособность двигателей внутреннего сгорания, силовых гидравлических приводов, компрессоров и других изделий. Особенно тяжелые условия работы создаются при одновременном действии динамических нагрузок, тепловых факторов и химического воздействия газов, как это имеет место в двигателях. Хотя данное сопряжение относится к 4-й группе, где начальный контакт тел осуществляется по поверхности, малая толщина кольца а по отношению к ходу поршня приводит к неравномерному износу гильзы цилиндра, как результата переменности условий при каждом данном положении поршня (рис. 99). При этом неравномерностью износа по толщине кольца можно, как правило, пренебречь. Исследования тракторных, автомобильных, судовых и других двигателей [1, 13, 1251 позволили выявить характерные формы изношенной поверхности цилиндра в различных сечениях. Обычно наибольший износ имеет место в зоне работы первого компрессионного кольца. Типичная кривая износа гильзы цилиндра показана на рис. 99, а. Однако, как указывает проф. Р. В. Кугель [98], в зависимости от вида износа в различных зонах цилиндра форма изношенной поверхности по образующей может измениться и принимать тот или иной характерный вид (рис. 99, г). [c.309]

Системы смазки предназначены для уменьшения потерь на трение, снижение износа трущихся пар сопряженных деталей и для их охлаждения. По способу подвода масла к. трущимся деталям системы смазки разделяются на системы смазки с подачей масла разбрызгиванием, системы смазки с принудительной подачей масла и смешанные. Системы смазки тепловозных дизелей относятся к смешанным системам шатунные и коренные подшипники, подшипники распределительного вала, приводы вспомогательных агрегатов, верхняя головка шатуна смазываются принудительно. Втулка цилиндра, поршень, поршневые кольца, ряд других деталей, а на двигателях М753 и М756 втулки верхних головок шатунов и поршневые пальцы смазываются разбрызгиванием. [c.129]

Назначение пористого хромирования. Как было сказано выше, смачиваемость хрома смазочными маслами плохая. Поэтому хромированные детали, работающие в тяжелых условиях и при затрудненном подволе свежей смазки, иногда заедают . Характерным примером трущейся пары, работающей в условиях большой нагрузки и затрудненного снабжения смазкой, мо ут служить цилиндр и поршневые кольца двигателей внутреннего сгорания. Хромирование цилиндра или колец дает очень хороцп]е результаты по уменьшению износа при наличии хорошей смазки, но обеспечить их хорошую смазку трудно, смазка разжижается от высокой температуры и стекает с плохо удерживающего ее хрома, о особенно катастрофически сказывается при обкатке во время приработки колец и цилиндра. [c.222]

Приработка и износ деталей, покрытых пористым хромом. Вследствие высокой твердости и сильной шероховатости пористого хрома в период приработки трущихся поверхностей происходит повышенный износ сопряженно работающей детали. Это касается также хромированной детали, хотя и в значительно меньшей степени. Например, износ поршневых колец вспомогательного двигателя судового типа, работавших с пористохромирован-ными цилиндрами, так же, как износ самих цилиндров, покрытых пористым хромом, в первые 50 ч работы двигателя превосходил износ пары чугунный цилиндр — чугунные поршневые кольца. После приработки деталей износ цилиндра, покрытого пористым хромом, практически отсутствовал износ чугунного цилиндра без покрытия непрерывно увеличивался. Поршневые кольца, работавшие в паре с пористым хромом, изнашивались примерно в 1,5— [c.83]

Б. Я. Гинцбургом рассмотрены вопросы расчета на износ на примере пары поршневое кольцо — гильза цилиндра. Он считает, что создание методов расчета деталей на износ возможно при условии накопления достаточного количества опытных данных о зависимости темпов износа от условий работы, особенностей механизма и свойств материалов сопряженных деталей. Р1мея такие данные и определив скорости, удельные нагрузки и допустимые износы в сопряжениях, возможно определить долговечность сопряжений. Установив теоретические зависимости, связывающие элементарный закон изнашивания (т. е. зависимость темпа изнашивания от условий трения и свойств материалов), представляется вероятным влиять на долговечность сопряжений, изменяя их размеры и форму, и, следовательно, скорости и удельные нагрузки. [c.99]

При надлежащем химическом составе, структуре, технологии отливки и обработке эти материалы обеспечивают высокую износостойкость пары цилиндр — поршневое кольцо. При высоких тепловых нагрузках, как, например, в автомобильных двигателях, где значительную роль играет коррозионный износ цилиндро-поршневой группы, кольца изготовляют из легированных чугунов. На некоторых двигателях в верхней части цилиндров устанавливают короткие гильзы из нерезита-аустенитного чугуна с высоким содержанием никеля. Нерезит обладает высоким сопротивлением коррозионному износу обработка его резцом не вызывает затруднений. В авиационных поршневых двигателях воздушного охлаждения, со свойственной им высокой тепловой и общей напряженностью работы, относительно тонкостенные цилиндры для придания им высокой износостойкости изготовляют из азотируемой стали. Поршневые же кольца, которые при средней температуре порядка 300—400° С должны сохранить значительную упругость и высокую твердость, делают из теплостойкого чугуна ХТВ, легированного хромом, титаном и вольфрамом. [c.147]

К поршневым кольцам, изготавливаемым из антифрикционного чугуна, предъявляют определенные требования по упругости, плотности прилегания по всей окружности и равномерному давлению на зеркало цилиндра. При работе компрессора трение колец о стенки цилиндров должно быть минимальным для снижения износа трушихся пар. [c.274]

Рама и колонны машины чугунные литые, выполненные как одно целое. Цилиндр машины также литой чугунный и выполнен за одно целое с золотниковой коробкой. Для уменьшения утечки пара поршень, имеющий диаметр меньший, чем диаметр цилиндра, снабжен тремя чугунными разрезными пружинящими поршневыми кольцами, прижимающимися к стенкам цилиндра. Во избежание износа цилиндра поршневые кольца изготовляются из металла более мягкого, чем цилиндр. На фиг. 4-15 в вьшоске показано, как должны быть установлены кольца относительно цилиндра и поршня там же приведены формы замков поршневых колец. Замки отдельных колец долл ны быть расположены по разным образующим и не должны приходиться против окон в цилиндре. Кольца-долл<ны быть предохранены от вращения стопорными штифтами. [c.254]

Износ чугунных цилиндров (рис. 32, б), работавших с поршневыми кольцами, покрытыми пористым хромом, в течение 1100 ч, оказался более равномерным и в 2 раза ниже износа цилиндров, работавших в паре с нехроми-рованными чугунными кольцами, у которых величина износа, как правило, достигала максимума у верхней мертвой точки (ВМТ). [c.84]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...