Журналы →  Черные металлы →  2022 →  №6 →  Назад

Прокатка и другие процессы ОМД
Название Обеспечение припуска по коренным и шатунным шейкам и балансируемости поковок коленчатого вала большегрузного автомобиля
DOI 10.17580/chm.2022.06.07
Автор Д. Т. Сафаров, А. В. Чех, А. Г. Кондрашов
Информация об авторе

Набережночелнинский институт (филиал) Казанского федерального университета, Набережные Челны, Россия:

Д. Т. Сафаров, доцент кафедры материалов, технологий и качества, канд. техн. наук, эл. почта: Safarov-dt@mail.ru
А. Г. Кондрашов, доцент кафедры конструкторско-технологического обеспечения машиностроительных производств, эл. почта: kondrashovag@mail.ru

 

ПАО «КамАЗ», Набережные Челны, Россия:

А. В. Чех, директор кузнечного завода, эл. почта: ChehAV@kamaz.ru

Реферат

В статье рассмотрены требования к обеспечению балансировки коленчатых валов. Неуравновешенная масса коленчатого вала после механической обработки должна ориентироваться в определенном угловом секторе, в котором происходит удаление материала в противофазе по торцевой поверхности противовесов. Существующие расчетные методы обеспечивают заданные условия дисбаланса только на этапе проектирования поковки коленчатого вала путем перебора комбинаций геометрических показателей точности в пределах полей их допусков с одновременным расчетом положения неуравновешенной массы. Метод обеспечивает проектное положение неуравновешенной массы, но не распространяется на процесс изготовления поковок. Рассмотрено изменение положения базы механической обработки, обусловливающее перераспределение масс необрабатываемых элементов противовесов и попадание неуравновешенной массы в заданный угловой сектор. Смена положения базы обработки полностью перераспределяет припуск по коренным и шатунным шейкам, который не учитывается в процессе горячей объемной штамповки поковок коленчатых валов. Приведена расчетная схема, позволяющая учесть изменения положения базы механической обработки, а также математические зависимости, дающие возможность по данным измерений от крайних цапф поковки коленчатого вала, смоделировать распределение припуска по коренным и шатунным шейкам от базы механической обработки. Математические зависимости позволяют подобрать величину наладочных смещений штамповочного оборудования и обеспечить наличие припуска по всем угловым фазам коренных и шатунных шеек поковки коленчатого вала.

Ключевые слова Поковка коленчатого вала, горячая объемная штамповка, припуск, дисбаланс, база механической обработки, наладочные смещения штампового оборудования
Библиографический список

1. Dagna A., Delprete C., Gastaldi C. A general framework for crankshaft balancing and counterweight design // Applied Sciences. 2021. Vol. 11, Iss. 19. P. 8997. DOI: 10.3390/app11198997.
2. Manring N. D., Ali M. Modeling the inertial torque imbalance within an internal combustion engine: Quantifying the equivalent mass approximation // Journal of Dynamic Systems, Measurement and Control, Transactions of the ASME. 2018. Vol. 140, Iss. 7. P. 1–7. DOI: 10.1115/1.4039282.
3. Zhou Q., Wang G., Shen L. Detection of cylinder imbalance in electronicallycontrolled diesel engine based on bandpass filtering // Qiche Gongcheng/Automotive Engineering. 2012. Vol. 34, Iss. 9. P. 825–829.
4. Wang X., Mu L. A virtual crankshaft dynamic balance measuring system based on VB // Trans. Tech. Publications Ltd. 2012. Vol. 500. P. 709–714.
5. Nazarov A. D. Reduction of wear of crankshaft bearings of V-8 engines by compensating the total unbalanced mass of the crank gear mechanism parts // Journal of Friction and Wear. 2011. Vol. 32, Iss. 5. P. 345–355. DOI: 10.3103/S1068366611050072.
6. Ba J., Sun Z., Sandstrom A., Hu K., Li C., Shi Z. NVH analysis and optimization of engine balance shaft module. — USA : SAE Technical Papers, 2021. — 5 p. DOI: 10.4271/2021-01-1032.
7. Zhou C., Ding L., Lin L. Online data analysis and optimization of crankshaft dynamic balance // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. Vol. 646, Iss. 1. P. 1–7. DOI: 10.1088/1757-899X/646/1/012035.
8. Володин И. М., Чех А. В., Володин А. И. Исследование формоизменения поковки при обрезке облоя // Проблемы и перспективы развития машиностроения. Сборник научных трудов международной научно-технической конференции, посвященной 60-летию ЛГТУ. — Липецк , 2016. С. 330–335.
9. Мартюгин А. В., Володин И. М. Снижение влияния деформации при обрезке облоя на геометрическую точность и дисбаланс поковок коленчатых валов // Colloquium-journal. 2019. № 26-2. С. 91–94.
10. Мартюгин А. В. Технологическое обеспечение балансировки поковок коленчатых валов большегрузного автомобиля // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2014. № 11. С. 176–183.
11. Володин И. М. Моделирование процессов горячей объемной штамповки. — М. : Машиностроение-1, 2006. С. 199–215.
12. Мартюгин А. В., Володин И. М. Анализ результатов исследования дисбаланса поковок коленчатых валов с использованием нейросети // Colloquium-journal. 2019. № 26. С. 89–94.
13. Мартюгин А. В., Володин И. М., Володин А. И., Биктимирова Г. Ф. Совершенствование метода проектирования технологических процессов горячей объемной штамповки коленчатых валов с необрабатываемыми противовесами // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. № 5. С. 1–8.
14. Мартюгин А. В. Математическое исследование геометрической точности поковки при штамповке для обеспечения последующей балансировки коленчатого вала. — Новосибирск : Наука. Технологии. Инновации, 2018. С. 52–56.

Language of full-text русский
Полный текст статьи Получить
Назад