Koje se materijale obično koriste za proizvodnju krančeve osovine?

Od kojih materijala se prave krckave osovine?

Izbor materijala za šavove za klikanje uglavnom je funkcija uslova rada i uglavnom je apstraktna analiza jer bi mogli biti izloženi mehaničkom naporu, visokim temperaturama, trenju i/ili nekoliko drugih ekstremnih stanja, a ocjena radnih performansi, izdržljivosti i pouzdanosti je opravdana. Postoji gotovo beskonačan broj mjerljivih parametara koji moraju biti uravnoteženi, a kao što se materijali za protiv-skakač odabiru za optimalne performanse na osnovu dizajna skakača i prevladavajućih standarda skakača, tako su i materijali za protiv-skakače.

Zgradni blokovi od ugljen-čeličnog čelika.

Za proizvodnju primarne krankove osovine za ulazne automobile i sisteme motornih motora srednjeg dometa, ugljenični čelik je već dugi niz godina bio materijal izbora za proizvodnju krankove osovine. Ugljenični čelik se divi zbog svojih mašinjskih kvaliteta i mehaničkih karakteristika kada je u pitanju toplotna obrada, kao i zbog svoje troškovne efikasnosti. Kada je riječ o ravnoteži čvrstoće i fleksibilnosti, preferiran je srednji ugljenični čelik, sa sadržajem ugljenika od 0,30% do 0,50%. Iako ga ugasivanje i temperiranje mogu povećati njegovu tvrdoću i otpornost, on će biti sposoban za ciklična opterećenja tokom rada motora. U skladu sa tim, Komisija je utvrdila da je proizvodnja i proizvodnja električnih sklopova u Uniji bila u potpunosti u skladu sa pravilima o uvozu. To je tako da se mogu ekonomično proizvoditi, uz poboljšanje najvažnijih karakteristika performansi. Mnoge industrije imaju masovno proizvedene karbonske čelične šavove, tako da postoji duga istorija automobilske industrije karbonskog čelika koji se koristi u usklađenom inženjerstvu potrebno za sigurne standardne uslove rada.

Legirani čelik za poboljšane performanse

Legirani čelik je nedavno postao omiljeni materijal za škrinčane osovine koje zahtevaju za teške i visoke performanse. Proizvođači koriste različite komponente legura za poboljšanje čelične matrice; uz dodavanje hroma, nikla, molibdena ili vanadijuma ključna poboljšanja koja se mogu postići uključuju, čvrstoću na stezanje, otpornost na umor i čvrstoću na udare. Sastavljanje komponenti takođe poboljšava strukturu zrna, ukupnu tvrdoću i smanjuje verovatnoću habanja ili deformacije u ekstremnim uslovima. Kretne osovine od legiranog čelika mogu se naći u sportskim automobilima visokih performansi i teškim kamionima i industrijskim dizel motorima. Kretne osovine od legiranog čelika se ističu zbog svoje sposobnosti da izdrže veći obrtni moment i izdrže duže vremenske trajanja, održavajući širi spektar industrijskih uslova rada. U poređenju sa ugljenim čelikom, industrijske studije pokazuju da legirani čelik može izdržati 30% više ciklusa umora šrafne osovine i učiniti zahtjevna radna okruženja efikasnijima. Za svoje premium i komercijalne vozila, vodeći proizvođači automobila takođe vrednuju pouzdanost motora iznad svega i prepoznaju legirani čelik kao sastavnu komponentu.

Duktilno gvožđe, poznato i kao čvorovit livenog gvožđa, fleksibilna je i pristupačna zamjena za čelik u proizvodnji kružnih greda. Takođe se razlikuje od sivog gvožđa jer duktilno gvožđe uključuje sferične čestice grafita. Ove čestice poboljšavaju njegovu fleksibilnost, otpornost na udare, otpornost na odlaganje i otpornost na habanje. Osim ovih svojstava, duktilno gvožđe ima sposobnost da umanji vibracije, buke i poboljša ukupnu glatkoću motora. Ravnotežena čvrstoća, izdržljivost i troškovna efikasnost u jednom su razlog zbog kojeg je duktilno gvožđe uobičajeno u pomorskim aplikacijama, poljoprivrednim mašinama i motorima srednje dužnosti. Zahvaljujući najsavremenijoj tehnologiji livanja, doslednost i kvalitet komponenti od fleksibilnog gvožđa su se značajno poboljšali. Današnji procesi livanja postižu preciznost dimenzija koja je na nivou kočenja čelika. Mnogi proizvođači motora se zadovoljavaju sa puktivnim željeznim krankvastima umjesto skupljih komponenti jer su većina motora napravljenih danas napravljena samo za umerenu snagu.

Napredni materijali u specijalizovanim aplikacijama

Ekstremne performanse zahtijevaju upotrebu naprednih materijala u specijalnim aplikacijama motora. Iako su legure titana skupe, imaju izvanredan odnos snage i težine, što ih čini idealnim za brze trkačke motore i aerospacijalnu industriju. Da bi se ispunili kriteriji težine, titanijumske šavove smanjuju ukupnu masu i poboljšavaju reaktivnost motora i potrošnju goriva. Također, neke specijalizovane primjene koriste nove kompozitne materijale, kao što su polimeri od ugljenikovih vlakana ojačani titanijem, koji imaju izvanrednu čvrstoću i otpornost na koroziju. Napredni materijali u tehnologiji za rad na motoru su predodređeni da postanu mainstream, ali složenost proizvodnje i visoka cijena materijala ih i dalje drže izvan vrhunske, specijalizovane opreme. Vodeći proizvođači i istraživačke institucije fokusiraju se na troškovno efikasnu upotrebu ovih materijala za različite tipove motora.

Ključni faktori koji utiču na izbor materijala

Na izbor materijala za kružne osovine utiču mnogi faktori kao što su, na primer, tip motora i izlazna snaga. U slučaju velikih snaga motora, potreba za povećanjem čvrstoće na vuču i otpornosti na umor je kritična. Za manje motore, trošak i mašinerija mogu imati prednost. Osim suprotstavljenih zahtjeva troškova i mašinskog učinka, moraju se uzeti u obzir i drugi faktori kao što su radni uslovi, raspon temperatura i ciklusi opterećenja. Na primer, motori koji se koriste u surovom vremenu možda će morati da budu otporniji na koroziju i toplotu. Sredstva proizvodnje kao što su kovanje, odlivanje, toplotna obrada, takođe su determinanti korišćenih materijala jer neki materijali bolje funkcionišu u nekim proizvodnim procesima nego u drugim. Troškovi su praktično ograničenje jer proizvođači traže ravnotežu između performansi i troškova. Na kraju, korišćeni materijali bi takođe trebali biti u skladu sa standardima i propisima industrije. To daje garanciju proizvođačima i krajnjim korisnicima da su korišćeni materijali sigurni i izdržljivi.

Zaključak o materijalima za krančnu osovinu

Izbor materijala za šrafove je proces koji zahteva razumevanje zahtjeva i ciljeva, kao i ograničenja i kompromise koji su uključeni. Svaki materijal, kao što su ugljenični čelik, legirani čelik, duktilno gvožđe i drugi, koliko god da su napredni, imaju prednosti za određenu primjenu i specifične uslove rada motora. Napredak motora je praćen napredkom nauke o materijalima, progresivno utirući put za veće performanse i povećanu izdržljivost komponenti. Proizvođači spajaju razumevanje svojstava materijala sa empirijskim testiranjem i iskustvom kako bi napravili procjenu koja najbolje uravnotežuje performanse i pouzdanost motora. Proizvođači motora koji žele ponuditi konkurentni i kvalitetan proizvod trebali bi sarađivati sa stručnjacima za materijale i komponente kako bi osigurali najnaprednija prilagođena rješenja koja odgovaraju specifičnim zahtjevima i ograničenjima aplikacije.