CC BY
0d ) https://dx.doi.org/10.36522/2181-9637-2022-6-l UDC: 621.816/817(045)(575.1)
ГАЗ ТАКСИМЛАШ ВАЛИ КУЛАЧОГИ ПРОФИЛИНИНГ ГЕОМЕТРИК КУРСАТКИЧЛАРИ ВА ЕЙИЛИШБАРДОШЛИГИ
Иргашев Амиркул,
техника фанлари доктори, профессор, ORCIID: 0000-0002-7826-1687, e-mail: irgashevamirkul@mail.ru;
Курбанов Бе*зод Бадодир угли,
докторант
Ислом Каримов номидаги Тошкент давлат техника университети
Кириш
Кулачок профили турткич гильзаси билан узаро туташув содир булиши поршень ва цилиндр уртасида кечадиган жараёнлар бажарилиш кетма-кетлигини таъминлаш, киритиш ва чи;ариш кла-панларининг уз ва;тида очилиши ва ёпилиши билан узвий боглик;. Ишлатиш шароитида ички ёнув двигателида амалга ошириладиган жараёнларнинг та-лаб даражасида бажарилиши, кулачок профилининг характерли сох,аларининг зарур булган эгрилигини рухсат этилган ейилиш чегарасида таъминлаш мух,им ах,амиятга эга. Бу талаб кулачок профили ейилишига боглик; булган уч х,олат билан характерланиши мумкин. Улардан биринчиси ва учинчиси поршенни цилиндрдаги пастки ва юк;ори улик нукталарига поналаниб колмасдан, улардан силлик; утиши; иккинчиси эса пор-шеннинг цилиндр улик нукталари ора-сида равон х,аракатланишини таъминлаш х,исобига тирсакли валдаги юкламага богли; булган х,олда, стабил буровчи момент х,осил килиниши ва уни трансмиссия агрегатларига узатишни таъ-минлайди [1-4].
Аннотация. Маколада Д-240 ички ёнув двигатели таксимлаш вали кулачоклари профилининг ташкил этувчи кисмлари, кулачок профили ва турткич гильзасидан иборат булган иш;а-ланиш жуфтлигига куйилган талаблар %амда уларнинг конструктив хусусиятлари та^лил килинган. Киритиш ва чикариш кулачок профил-ларининг ташкил этувчи кисмлари улчамлари %амда уларнинг хусусий жи^атлари урганил-ган. Кулачок ва турткич гильзасидан тузил-ган иш;аланиш узелининг туташув кенглиги ва майдони, сирпаниш даражаси %амда мойли му^итда ишловчи киритиш ва чикариш кулачок профилининг ейилиш тезлиги, ишкаланиш сиртларининг гадир-будурлик курсаткичлари %амда ишкаланиш узели орасидаги мой парда-сининг калинлигини назарда тутувчи хисоблаш услубиятлари ишлаб чикилган. Кулачок про-филлари ейилиш тезлигига таъсир курсатувчи нормал юклама, уларнинг бурчак тезлиги, сирпаниш даражаси, туташув кенглиги, материа-лининг о;иш чегарасига богликригини аниклаш имконини берувчи аналитик богланишлар кел-тириб чикарилган.
Калит сузлар: газ таксимлаш вали, кулачок профили, турткич гильзаси, туташув кенглиги, туташув майдони, гадир-будурлик, мой пардаси, ейилиш тезлиги.
ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ И ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ ПРОФИЛЯ КУЛАЧКА
ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО ВАЛА
Иргашев Амиркул,
доктор технических наук, профессор;
Курбонов Бехзод Баходир угли,
докторант
Ташкентский государственный технический университет им. Ислама Каримова
Аннотация. В статье проанализированы составляющие части профиля кулачков распределительного вала двигателя внутреннего сгорания Д-240 и требования, поставленные на пару трения, состоящую из профиля кулачка и гильзы толкателя. Изучены размеры составляющих частей профиля впускных и выпускных кулачков, а также отдельные их особенности. Разработана методика расчета ширины и площади контакта, степени проскальзывания, а также скорости изнашивания профиля впускных и выпускных кулачков, работающих в смазочной среде, учитывающих показатели шероховатости и толщины масляной пленки в зоне контакта пары трения. Полученые аналитические зависимости позволяют определять влияние нормальной нагрузки на скорость изнашивания профилей кулачков, угловой скорости, степени проскальзывания, ширину контакта, предел текучести материала.
Ключевые слова: газораспределительный вал, профиль кулачка, гильза толкателя, ширина контакта, площадь контакта, шероховатость, масляная пленка, скорость изнашивания.
GEOMETRIC PARAMETERS AND WEAR
RESISTANCE OF CAM PROFILE OF A GAS DISTRIBUTION SHAFT
Irgashev Amirkul,
Doctor of Technical Sciences, Professor;
Kurbonov Bekhzod Bakhodir ugli,
Doctoral Student
Tashkent State Technical University named after Islam Karimov
Abstract. The paper analyzes components of the cam profile of the camshaft in the 'D-240' internal combustion engine, the requirements placed on the friction couple consisting of the cam profile and the tappet liner. The scope of study included a review of dimensions of constituent parts of the inlet and outlet cam profiles, as well as their individual features. The study enabled making a method for calculating the contact width and area, the degree of slippage, as well as the wear rate of the profile of inlet and outlet cams operating in the lubricating medium, with an account of the
1-расм. Тацсимлаш вали кулачоги ва турткич уртасидаги туташув схемаси:
1 - газ таксимлаш вали; 2 - кулачок; 3 - мойлаш тешиги; 4 - турткич гильзаси;
5 - турткич.
Материал ва методлар
Газ таксимлаш валининг кулачоги поршень ва цилиндр уртасида кечадиган жа-раёнларнинг бажарилиш кетма-кетлиги, киритиш ва чикариш клапанларининг уз вактида очилиши ва ёпилишини кузда ту-тади. Шунинг учун х,ам киритиш ва чика-риш кулачокларининг ушбу жараёнлар билан боглик булган кисмларида ейи-лиш тезлигини пасайтиришга каратилган тадкикотлар олиб бориш лозим. Бундай тадкикотлар аналитик тадкикот ва математик моделлаштириш усулларига таянади. Тадцицот натижалари Таксимлаш вали кулачоги ва турткич гильзасининг узаро туташуви кулачок профили ейилишига сезиларли даражада таъсир курсатади. Д-240 ички ёнув двига-телида (1-расм) ушбу ишкаланиш жуфт-лигида думалаб ишкаланиш масаласи х,ал килинган. Бунинг учун кулачок профилига таксимлаш вали укига нисбатан 1,5° кия-
05.00.00 - ТЕХНИКА ФАНЛАРИ 05.00.00 - ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ 05.00.00 - TECHNICAL SCIENCES
лик хосил килиш учун механик ишлов бе-рилган. Турткич гильзасининг кулачок би-лан туташувда булган учига хажмий радиу-си 42 мм булган сферик сирт хрсил кили-ниши натижасида, турткич гильзасининг кулачок билан туташув нуктасининг турткич укига нисбатан сурилишидан узунли-ги 2,2 мм га тенг булган елкада нуктаси-мон туташув хосил килинганлиги (ишка-ланиш жуфтлигига нормал юклама таъсир килмаган холатда), сирпаниб ишкаланиш-нинг думалаб ишкаланишга узгариши ва ушбу ишкаланиш жуфтлигидаги ишкала-ниш кучи пасайишига олиб келган [5, 6].
Пружина уки буйича таъсир курсатув-чи эластик деформация натижасида хосил булган куч турткич оркали турткич гиль-засига узатилади. Натижада ишкаланиш жуфтлигининг туташув нуктаси атрофида эластик (кайта тикланувчи) туташув май-дони хосил булади.
Двигателнинг киритиш ва чикариш ку-лачоклари профили 6 характерли холат-лардан иборат.
Кулачок профили 1- ва 6-холатларда узгармас эгрилик радиусига эга булиб, унинг маркази кулачокнинг айланиш марказига тугри келади. Унда кулачок ва турткич гильзасидан иборат булган ишкаланиш жуфтлиги узгармас, энг кичик юкламани кабул килади. Шунинг учун хам кулачок профилининг ушбу кисми ейили-ши кулачок профилининг бошка кисмла-рига нисбатан энг кичик кийматга эга.
Кулачок профилининг 2- ва 5-холатла-ри узгармас эгрилик радиуслари билан ха-рактерланиб, унинг маркази кулачокнинг айланиш марказидан ташкарида жойлаш-ган. Ушбу холатда клапан пружинасининг вертикал деформацияси содир булгани учун кулачок профилининг хар бир туташув нуктасига узгарувчан юклама тугри келади. Кулачок профили бу кисмининг бошлангич нуктасида юклама минимал, охирги нуктасида эса максимал кийматга эга булади. Кулачок профилининг 4- ва 5-холатлари кулачок марказидан утув-чи радиусга эга булиб, унда жараённинг
roughness and oil film thickness in the contact area of the friction couple. The resulted analytical dependences allowed us to determine the influence of the normal load, angular velocity, slip rate, contact width, yield strength of the material on the wear rate of cam profiles.
Keywords: camshaft, cam profile, pushrod liner, contact width, contact area, roughness, oil film, wear rate.
(сикиш тактининг ва чикариш тактининг охирида) содир булиши поршеннинг юко-ри улик нуктасига тугри келади.
2-расм. Киритиш кулачогининг характерли кисмлари жойлашиш схемаси
3-расм. Чикариш кулачогининг характерли кисмлари жойлашиш схемаси
05.00.00 - ТЕХНИКА ФАНЛАРИ 05.00.00 - ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ 05.00.00 - TECHNICAL SCIENCES
Умумий хрлда кулачок холатининг узунлиги:
I 2 airi
н = ,мм.
360
(1)
Бунда а. - кулачок хрлатининг камров бурчаги;
r - кулачок холатининг эгрилик радиуси.
Кулачок профили ва турткич гильзаси-нинг келтирилган радиусини кулачок холатининг камров бурчаги, эгрилик радиуси ва турткич эгрилик радиусига боглик;-лиги 1- ва 2-жадвалларда келтирилган.
1-жадвал
Киритиш кулачоги характерли х,олатларининг келтирилган эгрилик радиуси
Кулачок Кулачок Кулачок Турткич Кулачок профили ва турткич
холатининг холатининг холатининг гильзасининг гильзаси жуфтлигининг
кетма-кетлик камров бурчаги, эгрилик радиуси, эгрилик радиуси, келтирилган эгрилик радиуси,
тартиби град. мм мм мм
1 116,00 21,5 42,0 14,20
2 62,75 153,3 42,0 32,97
3 1,25 31,5 42,0 18,00
4 1,25 31,5 42,0 18,00
5 62,75 153,3 42,0 32,97
6 116,00 21,5 42,0 14,20
1- ва 2-жадвалларда келтирилган хисоб натижалари куйидаги дастлабки маълумотлар асосида ани;ланган.
1-жадвалда кулачок холатининг ;ам-ров бурчаги, град.: 116,00; 62,75; 1,2. Кулачок холатининг эгрилик радиуси, мм: 21,5; 153,3; 31,5. Турткич гильзасининг
эгрилик радиуси, мм - 42.
2-жадвалда кулачок холатининг ;ам-ров бурчаги, град.: 113,45; 65,00; 1,55.
Кулачок холатининг эгрилик радиуси, мм: 21,5; 117,0; 31,5.
Турткич гильзасининг эгрилик радиуси, мм - 42.
2-жадвал
Чицарувчи кулачок характерли цисмларининг келтирилган эгрилик радиуси
Кулачок холатининг кетма-кетлик тартиби Кулачок холатининг камров бурчаги, град. Кулачок холатининг эгрилик радиуси, мм Турткич гильзасининг эгрилик радиуси, мм Кулачок профили ва турткич гильзаси жуфтлигининг келтирилган эгрилик радиуси, мм
1 113,45 21,5 42,0 14,20
2 65,00 117,0 42,0 30,91
3 1,55 31,5 42,0 18,00
4 1,55 31,5 42,0 18,00
5 65,00 117,0 42,0 30,91
6 113,45 21,5 42,0 14,20
Киритиш ва чи;ариш кулачоклари профиллари узунликлари тахлил ;илин-ганда, киритиш кулачоги профили узунлиги чи;ариш кулачоги профили узун-лигидан 21,88 мм га узун эканлиги ани;ланди.
Бу фар; киритувчи кулачок узун-лигининг 16,20 %, чи;арувчи кулачок
узунлигининг 19,34 %ни ташкил этди. 3-жадвалда келтирилган маълумотларга мувофи;, киритувчи ва чи;арувчи кулачок профиллар холатлари буйича узун-ликларидаги фар; бир хил эмас. Кула-чокларнинг 1-, 2-, 4- ва 6-холатларда киритиш кулачоги профили чи;ариш кулачоги узунлигидан катта булиб, кири-
05.00.00 - ТЕХНИКА ФАНЛАРИ 05.00.00 - ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ 05.00.00 - TECHNICAL SCIENCES
тиш кулачоги профили узунлиги 1- ва узунлигининг 7,92 %ини ташкил ;или-6-х,олат узунлигининг 0,02 %, 2-, 5-х,олат шини курсатди.
3-жадвал
Кулачок профилининг умумий узунлигини х,исоблаш ва уни тахлил килиш
Кулачокнинг долати Киритиш кулачоги Чикариш кулачоги Кулачок профиллари узунликлари-даги фарк, мм
Кулачокнинг камров бурчаги, град. Кулачок радиуси, мм Кулачок профили узунлиги, мм Кулачокнинг камров бурчаги, град. Кулачок радиуси, мм Кулачок профили узунлиги, мм
1 116,0 21,5 13,856 113,45 21,5 13,55 0,306
2 62,75 153,3 53,44 65,0 117,0 42,752 10,688
3 1,25 31,50 0,218 1,55 56,18 0,272 -0,054
4 1,25 31,50 0,218 1,55 56,18 0,272 -0,054
5 62,75 153,3 53,440 65,00 117,0 42,752 10,688
6 116,0 21,5 13,856 113,45 21,5 13,550 0,306
Кулачок профилининг умумий узунлиги, мм 135,028 Кулачок профилининг умумий узунлиги, мм 113,148 21,88
Бундан асосий ма;сад цилиндрга тоза х,аво киритилганда, тулдириш коэффи-циенти ортиши натижасида пуркалган ёнилгининг ёниш сифати яхшиланиши х,исобига двигатель томонидан х,осил ;и-линадиган самарали ;увватини ошириш назарда тутилган. Чи;ариш кулачоги иш самарадорлиги ю;орилигини цилиндр-да ёниш жараёнидан х,осил булган ишла-тилган газ босими ю;ори эканлиги билан тушунтириш мумкин. Бундан таш;ари, чи;ариш клапанининг очи; х,олда булиш бурчаги чи;ариш кулачогидан ю;ори эканлигини х,ам назарда тутиш лозим [711].
Кулачок ва турткич гильзаси ишца-ланиш жуфтлигининг туташув кенглиги ва туташув майдонини щсоблаш
Кулачок ва турткич гильзаси ишкаланиш жуфтлигининг туташув кенглиги х,амда туташув майдонини конуссимон ро-ликли думалаш подшипник х,ал;алари ва ролиги уртасида соф думалаш булганда [12], келтирилган туташув кенглигини х,исоблаш ифодаси асос булиб хизмат ;илади:
и yjlp-cos а-Екел ' '
Бунда ц - Пуассон коэффициенти;
Ри - подшипникнинг биргина ролиги томонидан подшипникнинг ички ва таш-;и х,ал;аларига таъсир курсатувчи нор-мал юклама;
Ркели - ички х,ал;а ва подшипник роли-гининг келтирилган радиуси;
lp - подшипник ролиги узунлиги;
Екел - келтирилган эластиклик модули. Ушбу ифодадан иш;аланиш жуфтлари уртасида чизи;ли туташув булган х,олларда фойдаланиш мумкин.
Хосил ;илинган аналитик ифодада кулачок профили ва турткич гильзасидан иборат булган иш;аланиш жуфтлигига таъсир курсатувчи нормал юклама клапан пружинасининг бикирлиги ва унинг вертикал деформациясига купайтмаси би-лан алмаштирилди. Кулачок профили ва турткич гильзаси уртасидаги туташув-нинг эластик деформацияси х,исобга олинмаган х,олларда, туташув ну;тада содир булганлиги, амалда эластик деформация кулачок у;и буйича ва унга перпендикуляр булган кесимларда узаро тенглигини х,исобга олган х,олат учун туташув кенглигини х,исоблаш ифодаси келтириб чи;арилди.
4-жадвал
Кулачок ва турткич гильзасининг туташув кенглиги, пружинани деформацияловчи куч ва ишцаланиш сиртларининг келтирилган радиусига боглицлиги
Киритувчи кулачок Чикарувчи кулачок
Кулачок-нинг холати Пружинани деформацияловчи куч, Н Кулачок ва турткич келтирилган радиус, мм Кулачок ва турткич жуфтлиги туташув кенглиги, мм Пружинани деформация-ловчи куч, Н Кулачок ва турткич келтирилган радиус, мм Кулачок ва турткич жуфтлиги туташув кенглиги, мм
1 264 14,20 0,508 264 14,20 0,508
2 308 352 396 440 484 528 572 616 660 32,97 32,97 32,97 32,97 32,97 32,97 32,97 32,97 32,97 0,709 0,741 0,771 0,799 0,825 0,849 0,872 0,894 0,915 308 352 396 440 484 528 572 616 660 30,91 30,91 30,91 30,91 30,91 30,91 30,91 30,91 30,91 0,694 0,726 0,755 0,782 0,807 0,831 0,854 0,875 0,896
3 704 18,00 0,764 704 18,00 0,764
4 704 18,00 0,764 704 18,00 0,764
5 660 616 572 528 484 440 396 352 308 32,97 32,97 32,97 32,97 32,97 32,97 32,97 32,97 32,97 0,915 0,894 0,872 0,849 0,825 0,799 0,771 0,741 0,709 660 616 572 528 484 440 396 352 308 30,91 30,91 30,91 30,91 30,91 30,91 30,91 30,91 30,91 0,896 0,875 0,854 0,831 0,807 0,782 0,755 0,726 0,694
6 264 14,20 0,508 264 14,20 0,508
Кулачок ва турткич гильзасининг туташув кенглиги пружинани деформацияловчи куч ва ишцаланиш сиртларининг келтирилган радиусига боглицлиги 4-жад-валда келтирилган. Унга мувофиц пружина материалининг бикирлиги, пружинани кулачок билан сициш деформацияси, кулачок ва турткич гильзасидан тузилган ишцаланиш жуфтлигининг келтирилган радиуси ортиши туташув х,ажми кенгайи-шига олиб келади [13-17]. Кулачок сирти-нинг эластик деформацияланиш кенглиги куйидаги ифода орцали аницланади:
__0 67
Вк>ч = 2,1 • ' (3)
\ V ке" /
Бунда zn - клапан пружинаси бикирлиги; Н/мм;
h - клапан пружинасининг вертикал деформацияси;
ц - Пуассон коэффициенти;
Екел - эластиклик модули, МПа.
Шунингдек, кулачок профили ва турткич гильзаси уртасидаги ишцаланиш 1-расмда келтирилган схема буйича содир булиб, ишцаланиш сиртлари туташувида иштирок этувчи жуфтлик цатъий би-кир х,олатида содир булиши мумкин. У х,олда кулачок ва турткич гильзаси орасидаги туташув нуцтадан иборат деб цабул цилинган. Амалда эса ишцаланиш жараёнида ушбу сиртлар туташуви дефор-мацияланиши натижасида содир булиш эх,тимолининг кщори эканлиги, туташув сох,асида ёй буйича х,осил булган туташув кенглиги, ушбу ёйга тугри келувчи ватар ва эгрилик радиуси циймати туташув сох,асида булган кулачок профили радиусига нисбатан х,исобга олиб булмайдиган даражада паст цийматга эга эканлигини
назарда тутган хрлда, иш;аланиш сирт-лари туташувидан х,осил булган туташув догини доира шаклида деб кабул ;илиш мумкин. Унда доира шаклидаги кулачок ва турткич гильзаси орасидаги туташув майдонини х,исоблаш учун куйидаги ифо-да келтириб чи;арилган:
F = 439.(&Щ^(1Щ1'34 (4) К,Н™ \ ) У }
Киритиш ва чи;ариш кулачоклари-нинг ейилиш тезлиги уларнинг турткич сирти уртасида содир буладиган нисбий сирпаниш даражасига боглик;. Уларнинг кийматлари кулачок профилининг х,ар бир ташкил этувчи ;исми кийматини х,исоблаш учун умумий х,олда куйидаги ифода таклиф этилган:
Ушбу ифодани пружина материали-нинг бикирлиги, клапани пружинасининг вертикал деформацияси, кулачок профили ва турткич гильзаси сферик ;исмининг келтирилган эгрилик радиусини х,исобга олган х,олда, характерли кисмлардан ибо-рат булган киритиш ва чи;ариш кулачок-лари профили туташув майдонининг х,и-собланган кийматлари 5-жадвалда келти-рилган.
Киритиш кулачоги профили учун:
= (5)
LKi
Чи;ариш кулачоги профили учун:
с _ LKi—L4i
ö4i - ——. (6) иЧ1
5-жадвал
Кулачок ва турткич гильзасининг туташув юзаси, пружинани деформацияловчи куч ва туташув кенглигига боглицлиги
Киритувчи кулачок Чикарувчи кулачок
Кулачок полати Пружинани деформацияловчи куч, Н Кулачок ва турткич жуфтлиги туташув кенглиги, мм Кулачок ва турткич жуфтлиги туташув майдони, мм2 Пружинани дефор-мацияловчи куч, Н Кулачок ва турткич жуфтлиги туташув кенглиги, мм Кулачок ва турткич жуфтлиги туташув майдони, мм2
1 264 0,508 0,262 264 0,508 0,262
2 308 352 396 440 484 528 572 616 660 0,709 0,741 0,771 0,799 0,825 0,849 0,872 0,894 0,915 0,508 0,554 0,600 0,643 0,685 0,727 0,766 0,805 0,842 308 352 396 440 484 528 572 616 660 0,694 0,726 0,755 0,782 0,807 0,831 0,854 0,875 0,896 0,486 0,532 0,575 0,618 0,657 0,696 0,734 0,771 0,806
3 704 0,764 0,587 704 0,764 0,587
4 704 0,764 0,587 704 0,764 0,587
660 616 572 528 484 440 396 0,915 0,894 0,872 0,849 0,825 0,799 0,771 0,842 0,805 0,766 0,727 0,685 0,643 0,600 660 616 572 528 484 440 396 0,896 0,875 0,854 0,831 0,807 0,782 0,755 0,806 0,771 0,734 0,696 0,657 0,618 0,575
5 352 308 0,741 0,709 0,554 0,508 352 308 0,726 0,694 0,532 0,486
6 264 0,508 0,262 264 0,508 0,262
05.00.00 - ТЕХНИКА ФАНЛАРИ 05.00.00 - ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ 05.00.00 - TECHNICAL SCIENCES
Киритиш ва чицариш кулачоги профиль цисмлари узунлигидаги фар; х,исо-бига х,осил булган сирпанишнинг ушбу ку-лачоклар кисмлари буйича та;симланиши 6-7-жадвалларда келтирилган.
Газ тацсимлаш вали кулачок профили ейилишга царшилигининг ишцаланиш сиртлари гадир-будурлигига боглицлиги
Агар ишцаланиш жуфтлиги ишлаётган мухитда унинг ифлосланишига олиб ке-лувчи абразив заррачалар булмаган х,ол-ларда, ейилиш жараёни фацат ишцаланиш жараёнида иштирок этувчи гадир-бу-дурлик буртламалари билан содир бу-лади.
6-жадвал
Киритиш кулачоги - турткич гильзаси ишкаланиш жуфтлигида содир буладиган нисбий сирпанишнинг кулачок эгрилик радиуси ва сикувчи кучга богликлиги
Кулачок кисми Клапан
курсаткичлари пружинасининг Сирпаниш-
нинг кулачок
Жойла- Бурчаги, Ейининг радиуси, баландлиги буйича сикувчи холатлари буйича
шиши град. мм деформацияси, мм куч, Н таксимланиши
1 116 21,5 46 264 0,0111
2 62,75 153,3 45 308 0,1211
62,75 153,3 44 352 0,1211
62,75 153,3 43 396 0,1211
62,75 153,3 42 440 0,1211
62,75 153,3 41 484 0,1211
62,75 153,3 40 528 0,1211
62,75 153,3 39 572 0,1211
62,75 153,3 38 616 0,1211
62,75 153,3 37 660 0,1211
3 1,25 31,5 36 704 0,2360
4 1,25 31,5 36 704 0,2360
5 62,75 153,3 37 660 0,1285
62,75 153,3 39 616 0,1285
62,75 153,3 40 572 0,1285
62,75 153,3 41 528 0,1285
62,75 153,3 42 484 0,1285
62,75 153,3 43 440 0,1285
62,75 153,3 44 396 0,1285
62,75 153,3 45 352 0,1285
62,75 153,3 46 308 0,1285
6 116 21,5 48 264 0,113
Кулачок профили ва турткич гильзаси-дан иборат булган ишцаланиш сиртлари-нинг гадир-будурликлари уртасида содир буладиган умумий ейилиш тезлигини х,и-соблаш учун цуйидаги ифода таклиф этилган:
'К,Ч — р. 5 (/J
Бунда Fk4 - киритиш ва чицариш кла-панларининг ишцаланиш сиртига ботган, сферик шаклда моделлаштирилган бирги-на гадир-будурлик буртламаси билан де-
формацияланган металл хажми кундаланг кесими майдони;
Бкч - киритиш (чицариш) кулачоги профилининг сирпаниш йули;
Мкч - киритиш (чицариш) кулачоги про-филининг туташув кенглигида жойлашган гадир-будурлик буртламалари сони;
пкч - киритиш (чицариш) кулачогининг айланишлар частотаси;
Пкч - киритиш (чицариш) кулачоги де-формацияланган сиртининг цайта дефор-мацияланиш эхтимоли;
FK4m - киритиш (чицариш) кулачоги- п - киритиш (чицариш) кулачоги нинг турткич гильзаси билан туташуви- деформацияланган сиртининг бузилиши-дан хосил булган майдон; га олиб келувчи цикллар сони.
7-жадвал
Чикариш кулачоги - турткич ишкаланиш жуфтлигида содир буладиган нисбий сирпанишнинг кулачок эгрилик радиуси ва сикувчи кучга богликлиги
Кулачок кисми курсаткичлари Клапан пружинасининг Сирпанишнинг кулачок холатлари буйича таксим-ланиши
Жойла-шиши Бурчаги, град. Ейининг радиуси, мм баландлиги буйича деформацияси, мм сикувчи куч, Н
1 113,45 21,5 46 264 0,0113
2 65,0 117,0 45 308 0,1513
65,0 117,0 44 352 0,1513
65,0 117,0 43 396 0,1513
65,0 117,0 42 440 0,1513
65,0 117,0 41 484 0,1513
65,0 117,0 40 528 0,1513
65,0 117,0 39 572 0,1513
65,0 117,0 38 616 0,1513
65,0 117,0 37 660 0,1513
3 1,55 31,5 36 704 0,3377
4 1,55 31,5 36 704 0,3377
5 65,0 117,0 37 660 0,1606
65,0 117,0 39 616 0,1606
65,0 117,0 40 572 0,1606
65,0 117,0 41 528 0,1606
65,0 117,0 42 484 0,1606
65,0 117,0 43 440 0,1606
65,0 117,0 44 396 0,1606
65,0 117,0 45 352 0,1606
65,0 117,0 46 308 0,1606
6 113,45 21,5 48 264 0,0113
Киритиш (чицариш) кулачок профили-нинг турткич гильзаси билан туташувида булган барча гадир-будурлик буртламала-ри ёрдамида деформацияланган ишцала-ниш сирти хажмини хисоблаш учун цуйи-даги аналитик богланиш келтириб чица-рилган:
^к,ч,т ' &к,ч ' (8)
Киритиш (чицариш) кулачоги про-филининг ишцаланиш сиртига биргина гадир-буртламаси ортиши натижасида хосил булган деформацияланган металл хажмининг кундаланг кесими майдони цуйидаги ифода орцали хисобланади:
HKi4-(6-aKt4+8-bKi4-) 0,65-Р^-в (9)
КЧ 1С Г>2 „ „ > (9)
15 BKi4-c-OTKi4
Бунда Ркц - киритиш ва чицариш клапанлари пружинасининг вертикал деформациясидан хосил булган нормал сицувчи куч;
в - эластиклик доимийлиги; акч ва Ькч - киритиш (чицариш) кула-чогининг ишцаланиш сиртига ботиши-дан хосил булган, сферик шаклда модел-лаштирилган гадир-будурлиги буртлама-сининг шар цементи ватарлари;
c - деформацияланиш коэффициенти; оТкч - киритиш (чицариш) кулачоги материалининг оциш чегараси;
Нкч - киритиш (чицариш) кулачоги материалининг цаттицлиги.
Киритиш (чицариш) кулачоги профи-лининг сирпаниш йули ишцаланиш сирт-лари уртасидаги сирпаниш даражаси ва
кулачок профили х,олатларининг узунли-гига богли;. У куйидагича ифодаланади:
SKl4 = ÖKi • h. (10)
Бунда öKj - мос равишда киритиш кулачоги профилининг 1, 2, ... j -х,олатлардаги сирпаниш даражаси;
l1; l^... l. - мос равишда киритиш кулачоги профилининг 1, 2,. j -х,олатлардаги узунлиги.
Киритиш (чи;ариш) кулачогининг ту-ташув кенглигида жойлашган гадир-бу-дурликлар сони [18], киритиш (чи;ариш) кулачогининг туташув кенглиги, иш;а-ланиш жуфтликлари материалларининг о;иш чегараси катталашиши билан ту-ташмадаги гадир-будурлик буртламала-ри сони ортади. Иш;аланиш жуфтлиги-даги босим ва эгрилик радиуси ортиши ейилиш жараёнида иштирок этувчи га-
8-жадвал
Киритиш кулачоги профили ишцаланиш сиртининг абразив заррачалари
Кулачок профили кисмларининг жойлашиш тартиби Клапан пружинасини деформа-цияловчи куч, Н Кулачок турткич жуфтлиги туташув кенглиги, мм Кулачок профили кисмларининг жорий узун-лиги, мм Кулачок профили кисмларининг жорий бурилиш бурчаги, град. Кулачок профилининг ейилиш тезлиги, мм/соат
1 264 0,508 13,856 116,00 0,000891
2 308 0,709 53,442 6,97 0,001719
352 0,741 53,442 13,94 0,002111
396 0,771 53,442 20,91 0,002309
440 0,799 53,442 27,88 0,002453
484 0,825 53,442 34,85 0,002695
528 0,849 53,442 41,82 0,002943
572 0,872 53,442 48,79 0,003188
616 0,894 53,442 55,76 0,003431
660 0,915 53,442 62,73 0,003674
3 704 0,764 0,218 1,25 0,007916
4 704 0,764 0,218 1,25 0,007916
5 660 0,915 53,442 62,73 0,003674
616 0,894 53,442 55,76 0,003431
572 0,872 53,442 48,79 0,003188
528 0,849 53,442 41,82 0,002943
484 0,825 53,442 34,85 0,002695
440 0,799 53,442 27,88 0,002453
396 0,771 53,442 20,91 0,002309
352 0,741 53,442 13,94 0,002111
308 0,709 53,442 6,97 0,001719
6 264 0,508 13,856 116,00 0,000891
дир-будурликлар сони пасайишига олиб келади:
^ = ~ ■ (11)
14,275-р1ч-ркел '
Бунда Вкч - киритиш (чи;ариш) кулачогининг туташув кенглиги;
ркч - киритиш (чи;ариш) кулачоги ва турткич гильзаси уртасидаги босим:
V„H = Р-Г> (12)
гк,ч
бу ерда Fk4 - киритиш (чи;ариш) кулачоги ва турткич гильзасининг узаро туташув майдони.
Турткич гильзаси билан туташувда булган киритиш (чи;ариш) кулачок сиртининг гадир-будурликлар билан деформацияланган металл х,ажми:
_ 0,04553■P^4-e-EKMSKi-li (ig) Вк.чРк.ч' Ркел
05.00.00 - ТЕХНИКА ФАНЛАРИ 05.00.00 - ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ 05.00.00 - TECHNICAL SCIENCES
FK4 циймати - (29) ифода; Бкч циймати
- (10) ифода; Мкч циймати - (1l) ифода; пкч' Пкч циймати - (14) ифода; Fk4 циймати
- (4) ифода ва п циймати - (15) ифода ёрдамида аницланди.
Киритиш (чицариш) кулачоги профили деформацияланган сиртининг цайта деформацияланиш эх,тимолини киритиш ва чицариш клапанлари пружинасининг вертикал деформациясидан х,осил бул-ган нормал сицувчи куч Ркч ни киритиш (чицариш) кулачоги ва турткич гильзаси уртасидаги босим ркч га алмаштирилиб, цуйидаги ифода х,осил цилинган:
Лк.ч =
0,0389-pl4-pKejl
Вк,ч-С-а Т(к,ч~)'Екеп
(14)
Киритиш (чицариш) кулачоги профили ишцаланиш сиртларининг деформацияланган х,ажми бузилишига олиб келув-
чи юкланишлар сони ишцаланиш жараё-нида иштирок этувчи цисм сиртлари га-дир-будурлиги, уларнинг нисбий узайиш коэффициенти $ ва ишцаланиш жараёни-да иштирок этувчи цисмларнинг фрикцион толициш курсаткичи t га боглиц экан-лиги аницланган булиб [19, 20], у цуйида-гича ифодаланади:
(15)
(8) ифодадан (7) ифодага цуйиб, айрим соддалаштиришлардан сунг кулачок про-филининг ейилиш тезлигини х,исоблаш учун цуйидаги аналитик богланишлар олинган.
Кириш кулачоги пофилининг ейилиш тезлиги:
Ук =
6,376-PK2-0-(l+5Ki)-nK
Bi-
к-етТ(к)с'прк
мм/соат. (16)
9-жадвал
Чицариш кулачоги профили ишцаланиш сиртининг абразив заррачалар иштирокисиз содир буладиган ейилиш тезлигини х,исоблаш натижалари
Кулачок профили кисмлари-нинг жойлашиш тартиби Клапан пружи-насини дефор-мацияловчи куч, Н Кулачок турткич жуфтлиги тута-шув кенглиги, мм Кулачок профили кисмла-ри узунлиги, мм Кулачок профили кисмларининг жо-рий бурилиш бурчаги,0 Кулачок профилининг ейилиш тезлиги, мм/соат
1 264 0,508 13,550 113,45 0,001121
2 308 0,694 42,750 7,22 0,002163
352 0,726 42,750 14,44 0,002468
396 0,755 42,750 21,66 0,002777
440 0,782 42,750 28,88 0,003085
484 0,807 42,750 36,10 0,003397
528 0,831 42,750 43,32 0,003702
572 0,854 42,750 50,54 0,004003
616 0,875 42,750 57,76 0,004316
660 0,896 42,750 64,98 0,004615
3 704 0,764 0,272 1,55 0,009282
4 704 0,764 0,272 1,55 0,009282
5 660 0,896 42,750 64,98 0,004615
616 0,875 42,750 57,76 0,004316
572 0,854 42,750 50,54 0,004003
528 0,831 42,750 43,32 0,003702
484 0,807 42,750 36,10 0,003397
440 0,782 42,750 28,88 0,003085
396 0,755 42,750 21,66 0,002777
352 0,726 42,750 14,44 0,002468
308 0,694 42,750 7,22 0,002163
6 264 0,508 13,550 113,45 0,001121
05.00.00 - ТЕХНИКА ФАНЛАРИ 05.00.00 - ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ 05.00.00 - TECHNICAL SCIENCES
Шунингдек, чи;ариш кулачоги профи-
лининг ейилиш тезлиги:
Уч =
б,з7б-рч2-е-(1+дчо-пч
Вч'е7Т(ч)с'прч
мм/соат. (17)
8-9-жадвалларда келтирилган кири-тиш ва чикариш кулачоклари профили-нинг ейилиш тезлигини х,исоблаш учун куйидаги дастлабки маълумотлардан фойдаланилди: эластиклик доимийлиги в = 4,23^10~6; киритиш кулачоги материа-лининг о;иш чегараси ст = 1300 МПа; чи;ариш кулачоги материалининг о;иш чегараси ст = 1200 МПа; киритиш ку-лачогининг айланишлар частотаси -пк = 20 с-1; чи;ариш кулачогининг айла-нишлар частотаси пч = 20 с-1; киритиш кулачоги профили иш;аланиш сиртлари-нинг деформацияланган х,ажми бузили-шига олиб келувчи юкланишлар сони npK = 24; чи;ариш кулачоги профили иш;а-ланиш сиртларининг деформацияланган х,ажми бузилишига олиб келувчи юкланишлар сони np4 = 24; киритиш кулачоги профилининг умумий узунлиги Lk = 135,028 мм; чи;ариш кулачоги профилининг умумий узунлиги Lq = 113,148 мм; де-формацияланиш коэффициенти с = 3.
Хулосалар
1. Кулачок профиллари узунликла-ри тах,лил килинганда, уларнинг фар;и киритиш кулачоги профилининг узун-лиги чи;ариш кулачоги профилининг
узунлигидан 21,880 мм га катта эканлиги аникланди, бу фарк киритувчи кулачок узунлигининг 16,20 %, чи;арувчи кулачок узунлигининг 19,34 %ни ташкил ;илди.
2. Кулачок профили кисмларининг узунлигидаги фарк бир хил эмаслиги сабабли кулачок кисмларида турли кий-матдаги сирпаниш х,осил булди: ушбу фаркнинг энг катта киймати кулачок про-филининг 2- ва 5-кисмларида 10,688 мм, 1- ва 6-кисмларида 0,306 мм, 3-4 кисмларида эса 0,054 мм га тугри келди.
3. Кулачок профили ва турткич гиль-засидан иборат булган ишкаланиш жуфт-лигининг туташув кенглиги ва туташув майдони клапан пружинасининг бикир-лиги, пружинанинг вертикал деформа-цияси, кулачок профили ва турткич гиль-заси жуфтлигининг келтирилган радиуси-га боглик эканлиги аникланди.
4. Кулачок профилининг ишкаланиш сиртлари гадир-будурликлари таъ-сирида ейилиш тезлиги ишкаланувчи деталлар орасидаги сирпаниш даража-си кулачокнинг айланишлар частота-сига нисбатан чизикли, клапан пружи-налари деформациясидан х,осил булган нормал кучга нисбатан параболик кону-ният буйича ортади. Кулачок материа-лининг биринчи ва туташув кенглиги-нинг учинчи даражаси кулачок профили ейилишбардошлиги ошишига олиб келади.
REFERENCES
1. Lindholm P. et al., Test equipment for a cam and follower system in a diesel engine. Proceedings of the OST-2001 Symposium on Machine Design. Tallin, Estonia, 2001.
2. Mohd H. Gh. Finite element analysis of cam and its follower contact stress mechanism, Cambridge, 2007, October, vol. 148.
3. Paradorn V. An impact model for the industrial cam-follower system: simulation and experiment. Chicago, 2007, October 11.
4. Kushwaha M., Rahnejat H. Transient elastohydrodynamic lubrication of finite line conjuction of cam to follower concentrated contact. PhysicsD: Applied Physics, 2002, vol. 35, pp. 2872-2890.
5. Kano M. Super low friction of DLC applied to engine cam follower lubricated with ester-containing oil. Tribology International, 2006, no. 39, pp. 1682-1685.
05.00.00 - ТЕХНИКА ФАНЛАРИ 05.00.00 - ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ 05.00.00 - TECHNICAL SCIENCES
6. Hua D.Y., Farhang K., Seitzman L.E. A multi-scale system analysis and verification for improved contact fatigue life cycle of a cam-roller system. Tribology-ASME, 2007, vol. 129, pp. 321-325.
7. Glovnea R.P., Spikes H.A. The influence of cam-follower motion on elastohydrodynamic film thickness. Proceedings of the 27th Leeds-Lyon Symposium on Tribology. Amsterdam, Elsevier, 2001, pp. 485-493.
8. Irgashev A. Methodological bases of increasing the wear resistance of gears of heavily loaded gear transmissions of machine units. Doctor's degree dissertation. Tashkent, 2005, 244 p.
9. Vela D., Ciulli E., Piccigallo B. Wear and elastohydrodynamic lubrication studies of cams and followers. Proceedings of the 2nd European Conference on Tribology (ECOTRIB 2009). Pisa, Italy, 2009, June 7-10. Pisa, Edizioni ETS, 2009, vol. 2, pp. 957-962. ISBN 978-884672426-7.
10. Ciulli E., Piccigallo B., Vela D. Experimental study of engine cam-followers. Proceedings of the XIX Congresso AIMETA. Ancona, 2009, September 14-17. Aras Edizioni, Fano, 2009, p. 10. ISBN 97888-96378-08-3.
11. Kitahara T. Improvement of lubrication for cam and follower. Tribology Transactions, 1999, vol. 42, no. 4, pp. 755-762.
12. Irgashev B.A., Zhumanov R.M. Conussimon rollikli bearing elementlarinigi eilishbardoshligi. Ilm-fan va innovatsionniyu rivozhlanish - Science and innovative development, 2022, no. 4, p. 55.
13. Hugnell A.B-J., Bjorklund S., Andersson S. Simulation of the mild wear in a cam-follower contact with follower rotation. Wear, 1996, vol. 199, pp. 202-210.
14. Xuesong M., Youbai X. A numerical analysis of the non-steady EHL process in highspeedrotating engine cam/tappet pairs. Tribology-ASME, 1996, vol. 118, pp. 637-643.
15. Soejima M., Ejima Y., Wakuri Y., Kitahara T. Improvement of lubrication for cam and follower. Tribology Transactions, 1999, vol. 42, no. 4, pp. 755-762.
16. Vasiliev A.V., Grigoriev E.A. Profiling of gas distribution cams of internal combustion engines with improved hydrodynamic lubrication conditions. Engines Engineering, 1999, no. 1, pp. 25-28.
17. Stepurin P.V. Theoretical study of friction and wear of working surfaces of cam mechanisms. Friction and wear, 1998, vol. 19, no. 6, pp. 739-744.
18. Ikramov U.A., Irgashev A., Makhkamov K.H. Calculation model to assess the wear resistance of gears by concentrations of wear products in oil. Friction and wear, 2003, vol. 24, no. 6, pp. 620-625.
19. Irgashev A., Irgashev B.A. Wear resistance of gears. Tashkent, Tashkent State Technical University, 2013, 165 p.
20. Irgashev A.I., Mirzaev K.K., Irgashev B.A. Increasing wear resistance of gears. Tashkent, Tashkent State Technical University, 2015, 175 p.
Пулатов Т.Р., техника фанлари буйича фалсафа доктори (PhD), доцент, "Машинасозлик технологияси ва авиакосмик инжиниринг" кафедраси мудири, Турин политехника университети.
Тацризчи:
