Phân tích lỗi gãy trục khuỷu động cơ sơ mi rơ moóc đã qua sử dụng

Trục khuỷu động cơ sơ mi rơ mooc cũ có chất lượng tốt nên tuổi thọ cao trong quá trình sử dụng bình thường. Tuy nhiên, nếu có sai sót trong quá trình sản xuất hoặc sử dụng và bảo dưỡng không đúng cách, thường sẽ dẫn đến gãy trục khuỷu.

(1) Dạng đứt gãy phổ biến nhất của trục khuỷu là mỏi do uốn hai chiều ở đầu trục khuỷu, dẫn đến gãy phần kết nối giữa miếng đệm thanh truyền và thành trục khuỷu. Như được thể hiện trong Hình 2-12, nó là một ví dụ đặc biệt của gãy trục khuỷu trong t Hình 2-13.

Ứng suất trên trục khuỷu của sơ mi rơ moóc đã qua sử dụng rất phức tạp. Nó chịu lực nổ của khí và quán tính của các bộ phận chuyển động

Lực, các dao động và phản lực khác nhau liên quan đến các ràng buộc như thân ổ trục, phản lực với cơ cấu dẫn động, ... Khi trục khuỷu làm việc, tạp chí chủ yếu là xoắn và tay quay chủ yếu bị cong. Các tải này thay đổi theo chu kỳ và có thể được coi là các tải theo chu kỳ dao động xấp xỉ. Khi tay quay chịu áp suất nổ lớn nhất gần tâm điểm chết trên, tay quay chịu mômen uốn lớn nhất, dẫn đến ứng suất lớn ở phần chuyển tiếp giữa tay quay và tạp chí. Khi ứng suất này vượt quá giới hạn mỏi của trục khuỷu sẽ dẫn đến các vết nứt do mỏi khi uốn. Điều này là do diện tích mặt cắt ngang chịu mômen uốn là nhỏ nhất tại các vị trí này, nơi Yiyi chịu đỉnh ứng suất được hình thành bởi mômen uốn lớn nhất.

Bởi vì tạp chí thanh kết nối mỏng hơn tạp chí chính, độ cứng tương đối của quá trình chuyển tiếp phi lê tạp chí thanh kết nối kém và nguồn gây mỏi có nhiều khả năng xảy ra trước tiên ở quá trình chuyển đổi phi lê tạp chí thanh kết nối. Khi nguồn mỏi xuất hiện ở Hi, với sự mở rộng của vùng mỏi, ứng suất lớn hơn được sinh ra ở phần fillet của tạp chí đối diện.

Do sự tập trung căng thẳng tăng nhanh nên khi căng thẳng vượt quá giới hạn mỏi thì các nguồn gây mỏi thứ cấp sẽ xuất hiện và nở ra. Thông thường, vết nứt mở rộng dần trong quá trình hoạt động và sẽ đột ngột bị vỡ khi đến một thời điểm nhất định. Khi quan sát trên bề mặt vết nứt thường thấy phần màu nâu đen, mặc dù đó là vết nứt cũ. Các mô sáng bóng là dấu vết của sự đứt gãy đột ngột sau khi phát triển.

Vết nứt trên trục khuỷu là tốt và khó nhìn thấy bằng mắt thường. Máy dò lỗ hổng từ tính có thể được sử dụng để kiểm tra. Khi chưa có điều kiện, phương pháp kiểm tra dễ dàng nhất là phương pháp búa tràn dầu. Phương pháp là khuếch tán trục khuỷu vào dầu hỏa trong chốc lát, lấy ra lau sạch, sau đó rắc phấn trắng lên. Sau đó dùng búa gõ vào tay trục khuỷu từng đoạn. Do rung động, dầu hỏa trong vết nứt sẽ thấm ra ngoài, cuối cùng lớp phấn trắng sẽ lộ ra vệt dầu là những đường màu vàng. Do đó, có thể xác định được vị trí và chiều dài vết nứt.

Thực tiễn đã chứng minh rằng trục khuỷu vẫn có thể sử dụng được nếu trên bề mặt nhật ký phát hiện các vết nứt dọc trước khi gãy và có thể loại bỏ kịp thời sau khi mài. Nếu phát hiện vết nứt ngang, đặc biệt là dọc theo lỗ dầu, vết nứt sẽ nhanh chóng nở ra, do đó cần thay trục khuỷu kịp thời.

(2) Các nguyên nhân phổ biến gây gãy trục khuỷu của sơ mi rơ mooc đã qua sử dụng

1) Bôi trơn kém khi mạch dầu của hệ thống bôi trơn động cơ diesel không trơn tru, do đó ống lót ổ trục thanh kết nối và nhật ký ở trạng thái bán ma sát, tức là có thể xảy ra lỗi đốt cháy Bush và trục giữ trục. Do lực chống đỡ ở phần bị mài mòn yếu đi, sự chạy hướng tâm của trục sẽ thường xuyên, và ứng suất sẽ thay đổi sau khi cắt chân răng, dẫn đến sự cố gãy giữa chân trục khuỷu và tay quay.

2) hoạt động kém của vòng bi. Lấy động cơ diesel 6135 làm ví dụ. Nếu ổ lăn của ổ trục chính có vòng quay lăn, hoặc khe hở quá lớn và lỏng trong thời gian dài, dẫn đến hiện tượng chảy quá nhiều vòng tròn hướng tâm của các trục khác nhau của ổ trục chính, trục khuỷu sẽ chịu ứng suất không đều do thường xuyên quay tròn xuyên tâm. độ chạy của trục khuỷu, trọng lượng nhất định của bản thân bánh đà động cơ diesel và tác động làm việc của từng xylanh. Ngoài ra, nếu khe hở lắp ráp của bạc lót ổ trục thanh nối quá lớn hoặc hợp kim rơi ra cũng sẽ làm tăng tải trọng va đập và dẫn đến gãy trục khuỷu sớm.

Việc nới lỏng đai ốc nắp ổ trục chính làm cho trục khuỷu mất đi lực đỡ, hoặc độ đồng trục của từng lỗ ổ trục lắp trên trục khuỷu bị lệch cũng là một trong những nguyên nhân quan trọng làm trục khuỷu bị mỏi sớm. Lấy động cơ Diesel 6105 làm ví dụ, nếu đai ốc của ổ trục chính bị lỏng, khe hở ăn khớp giữa trục và ống lót ổ trục phải vượt quá phạm vi cho phép, vì vậy nó sẽ mất tác dụng hỗ trợ trên ổ trục chính. Nếu độ lệch đồng tâm xảy ra do các lỗ ổ trục ở đầu trước và đầu cuối, khi trục khuỷu quay, tai nạn gãy trục khuỷu sẽ xảy ra do các tải trọng khác nhau do các tay quay có liên quan trên trục khuỷu sinh ra.

3) Chuyển động dọc trục của trục khuỷu và khe hở dọc trục quá mức của trục khuỷu là những nguyên nhân chính gây ra chuyển động dọc trục của trục khuỷu. Lấy động cơ Diesel 6105 làm ví dụ, Cả hai mặt của ổ trục chính thứ tư đều được tích hợp tấm đẩy (thường được gọi là đệm mặt bích kết hợp) để định vị trục khuỷu và đảm bảo độ hở dọc trục nhất định. Khi dịch chuyển của nó đạt từ 0,5 ~ 0,6mm trở lên, hậu quả là khi động cơ diesel làm việc có tải, lực phản kích vào mặt cuối của tay quay trục khuỷu sẽ nghiêm trọng hơn. Do sự tập trung ứng suất, có thể đẩy nhanh tiến độ gãy trục khuỷu.

4) Nếu bu lông bánh đà bị lỏng, cụm trục khuỷu quay với tốc độ cao sẽ mất cân bằng động ban đầu và sinh ra lực quán tính lớn, dẫn đến mỏi trục khuỷu và dễ gãy ở đầu đuôi. Do đó, trục khuỷu và bánh đà được lắp lỗ côn (ví dụ: động cơ diesel S195). Nếu diện tích ăn khớp của cả hai nhỏ hơn 75% thì bánh đà cũng sẽ bị lỏng ra trong quá trình động cơ diesel hoạt động, điều này sẽ tác động vào trục khuỷu, dẫn đến nứt chi tiết lắp với rãnh then và làm gãy trục khuỷu.

5) Trong quá trình bảo dưỡng bộ cân bằng công suất sơ mi rơ moóc cũ, nếu thay trục khuỷu bằng bàn ủi cân bằng không đạt yêu cầu, hoặc hỏng bộ cân bằng ban đầu do bàn ủi cân bằng bị lệch thì rất dễ để làm cho trục khuỷu chịu một lực tác động quán tính lớn. Ngoài ra, nếu tay quay và bán kính tay quay của trục khuỷu sửa chữa bị lệch thì độ mất cân bằng sẽ vượt quá giá trị cho phép rất nhiều. Lực ly tâm không cân bằng sẽ làm quá tải ổ trục và gây ra rung động mạnh cho động cơ diesel. Sau một thời gian dài dễ bị mỏi gãy trục khuỷu.

6) Yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến độ bền mỏi khi uốn của trục khuỷu là phi lê chuyển tiếp giữa tạp chí thanh truyền và tay quay, và phi lê chuyển tiếp giữa tạp chí chính và tay quay. Do đó, khi mài trục khuỷu, nếu chỉ kiểm tra độ đồng trục, độ song song, bán kính trục khuỷu, độ nhám của rãnh ghi và các bề mặt sửa chữa khác của trục khuỷu và nhật ký thanh truyền, cũng như góc bao gồm giữa mỗi nhật ký thanh nối, thì kích thước và hình dạng hình học của phi lê chuyển tiếp bị bỏ qua. Kết quả là, phi lê của đá mài bị xén không đúng cách khi mài nhật ký trục khuỷu. Do bán kính phi lê không được chọn chính xác hoặc mài thành góc vuông dễ sinh ra ứng suất tập trung tại phi lê trục khuỷu, dẫn đến nứt do giảm sức bền.

7) Các bộ phận có sự khác biệt về vần điệu lấy động cơ Diesel 6110 làm ví dụ. Các piston được chia thành ba nhóm theo khối lượng. Các piston được lắp đặt trên cùng một động cơ diesel phải được nhóm theo cùng một khối lượng (a, B và C), và sự chênh lệch khối lượng của cùng một nhóm không được vượt quá 8g. Thanh nối được chia thành bốn nhóm. Thanh kết nối tùy chọn trên cùng một động cơ diesel cũng phải có cùng nhóm khối lượng (đỏ, xanh lam, trắng và vàng) và sự khác biệt về tổng khối lượng của cụm thanh kết nối pít-tông được lắp trên cùng một động cơ diesel không được vượt quá 30g . Nếu không, nó có nghĩa là

Do đó, dễ làm cho lực nổ và lực quán tính của từng xilanh không đồng nhất với nhau. Kết quả là, lực trên mỗi tạp chí của trục khuỷu là không đồng đều. Khi trục khuỷu bị tác động rung lắc cũng có thể gây gãy trục khuỷu.

8) Khi trục khuỷu bị cong do quá trình nắn không đúng cách, khi sử dụng phương pháp nắn nguội để sửa chữa, lượng nắn thường có thể dao động từ vài mm đến vài mm. Tuy nhiên, do nắn nguội là phương pháp biến dạng dẻo nên đôi khi tải trọng tác động lớn sẽ sinh ra ứng suất dư lớn và làm giảm sức bền của trục khuỷu rất nhiều. Do đó, trục khuỷu sẽ bị gãy do mỏi dưới tải trọng luân phiên lâu dài.

9) Trong trường hợp vận hành quá tốc độ hoặc chạy quá tốc độ động cơ điêzen thường hoạt động trên tốc độ định mức hoặc trong trường hợp xảy ra tai nạn quá tốc độ, phải thực hiện các biện pháp phanh khẩn cấp quá mức để làm cho động cơ điêzen ngừng hoạt động. Do đó, trục khuỷu bị căng quá mức và ứng suất tăng lên rất nhiều, điều này cũng có thể dẫn đến việc vô tình gãy trục khuỷu của sơ mi rơ moóc đã qua sử dụng.