Поршневой палец.

Поршневой палец в тронковом дизеле служит для соединения поршня с шатуном. Его изготавливают сплошным или полым из малоуглеродистых или легированных сталей. Поверхность пальца цементируют, закаливают, шлифуют и полируют.

Палец воспринимает силу давления газов на поршень и передает её шатуну. В процессе работы он воспринимает нагрузки переменного характера. Так, в четырёхтактных дизелях палец работает при знакопеременной нагрузке, а в двухтактных — при переменной по величине нагрузки. Давление газов вызывает напряжения изгиба, среза и деформации в средней, наиболее нагруженной части пальца.

В современных дизелях применяют «плавающий» палец, который в бобышках поршня не крепится и может поворачиваться вокруг своей оси. При такой конструкции крепления палец изнашивается равномерно. Перемещение «плавающего» пальца вдоль оси ограничивают стопорные кольца, которые вставляют в канавки, выфрезерованные в бобышках поршня, или бронзовыми (алюминиевыми) вставками-пробками.

Характерные дефекты поршневого пальца — повышенное изнашивание, риски, задиры и натиры на рабочей поверхности, трещины и выкрашивание цементированного слоя, наклёп на поверхности пальца в районе бобышек поршня. Величину износа пальца поршня определяют его измерением в четырёх поперечных сечениях, из которых два сечения — в районе втулки подшипника верхней головки шатуна и по одному сечению — в районе бобышек поршня и в двух взаимно перпендикулярных плоскостях — вертикальной и горизонтальной.

Схема измерения поршневого пальца:

1 — поршневой палец; 2 — подшипник верхней головки шатуна; 3 — шатун; 4 — поршень; 5 — стопорное кольцо.

Поперечные сечения пальца в районе втулки подшипника располагаются на расстоянии 0,4L, от середины пальца, где L — длина опорной части пальца между бобышками поршня.

Опорную часть пальца в районе бобышек измеряют на расстоянии 0,5L — длины части пальца, расположенной в бобышке. По результатам измерений определяют наибольший износ пальца на овальность и конусообразность. Овальность — разность диаметров в одном сечении:

Конусообразность — разность диаметров в одной плоскости:

Предельно допустимые износы поршневых пальцев серийных дизелей приведены в таблице:

Величины предельно допустимых износов поршневых пальцев серийных дизелей, мм

Если в технических условиях на ремонт не указана величина предельно допустимого износа пальца поршня, то его можно рассчитать по выражению:

Для выявления трещин применяют магнитный метод. Он заключается в том, что намагниченный палец опускают в ванну с керосином, в котором находится металлический порошок (железная окалина). Трещины и риски являются концентратором магнитных силовых линий, где образуются плотные скопления порошка. По этим скоплениям определяют форму и размеры дефектов.

Пальцы с трещинами не ремонтируют. Изношенные пальцы восстанавливают хромированием с последующим шлифованием.

Пример определения износа пальца по результатам измерений приведён в таблице:

Пример измерения поршневого пальца дизеля 2417, 5/24 диаметром 70, мм

Анализ результатов измерений показывает, что палец в цилиндре 2 имеет наибольшую овальность в районе бобышек (0,05 мм), что не превышает предельно допустимой величины, износ пальца в районе втулки подшипника цилиндра 1 превышает предельно допустимую величину (0,04 мм), поэтому он подлежит замене.

Для демонтажа поршневого пальца поршень необходимо нагреть в масле или другим способом до температуры 100 С, выше нагревать запрещается.