Რომელი მასალები გამოიყენება კრანკშაფტების წარმოების დროს ყველაზე ხშირად?

Რომელი მასალები გამოიყენება კრანკშაფტების წარმოების დროს?

Კრანკშაფტების მასალების არჩევა ძირითადად დამოკიდებულია ექსპლუატაციის პირობებზე და ძირითადად წარმოადგენს აბსტრაქტულ ანალიზს, რადგან ისინი შეიძლება იყოს მოხდებული მექანიკური ძალის ზემოქმედების, მაღალი ტემპერატურის, ხახუნის და/ან რამდენიმე სხვა ექსტრემალური ფაქტორის ქვეშ; ამიტომ საჭიროებს ექსპლუატაციური მოსახერხებლობის, სიმტკიცის და სიმდგრადობის შეფასებას. არსებობს თითქმის უსასრულო რაოდენობის გაზომვადი პარამეტრები, რომლებიც უნდა დაიბალანსოს, და როგორც კრანკშაფტის დიზაინსა და მოქმედი კრანკშაფტის სტანდარტებზე დაყრდნობით აირჩევა კრანკშაფტების მასალები ოპტიმალური მოსახერხებლობის მისაღებად, ისევე აირჩევა კონტრკრანკშაფტების მასალები.

Ნახშირბადის ფოლადისგან დამზადებული საშენო ბლოკები.

Ძირითადი კრანკშაფტების წარმოებისთვის ჩასასხამი მანქანების ძრავებისა და საშუალო დიაპაზონის ძრავების სისტემებისთვის, ნახშირბადის ფოლადი ბევრი წლის განმავლობაში იყო კრანკშაფტების წარმოების მასალა არჩევანის პირველ ადგილზე. ნახშირბადის ფოლადი აფასებულია მისი მანქანაში დამუშავებადობის და სითბოს დამუშავების დროს მექანიკური მახასიათებლების გამო, ასევე მისი ეკონომიურობის გამო. სიმტკიცისა და პლასტიკურობის ბალანსის შესახებ საუბრის შემთხვევაში, უფრო მეტად ირჩევენ საშუალო ნახშირბადის შემცველობის ფოლადს, რომელსაც 0,30%–დან 0,50%–მდე ნახშირბადი აქვს. მიუხედავად იმისა, რომ მისი გაცხელება და გამაგრება ამატებს მის სიმტკიცეს და მიდრეკილებას დაზიანების წინააღმდეგ, იგი შეძლებს ძრავის მუშაობის დროს ციკლური ტვირთების შეტანას. ბაზარზე გაყიდვაში არსებული ნახშირბადის ფოლადის კრანკშაფტების უმრავლესობა მსუბუქი წონის მსხვილი მანქანების და სავაჭრო სატრანსპორტო საშუალებებისთვის არის წარმოებული. ეს ხდება იმის გამო, რომ ისინი ეკონომიურად შეიძლება წარმოებული იქნან, ხოლო ეს ამჯობესებს მათ ყველაზე მნიშვნელოვან სამუშაო მახასიათებლებს. ბევრი სამრეწველო დარგი მასობრივად წარმოებს ნახშირბადის ფოლადის კრანკშაფტებს, ამიტომ ავტომობილების სამრეწველოში ნახშირბადის ფოლადის გამოყენების გრძელი ისტორია არსებობს, რომელიც უსაფრთხო სტანდარტული სამუშაო პირობების მოთხოვნებს შეესაბამება.

Გაუმჯობესებული წარმადობისთვის შენაირებული ფოლადი

Ალიური ფოლადი ბოლო ხანებში გახდა კრანკშაფტების წარმოების უპრეფერენცილო მასალა, რომლებიც მოთხოვნის მძიმე დატვირთვისა და მაღალი სიკეთის მოთხოვნებს. წარმოებლები ფოლადის მატრიცის გასაუმჯობესებლად სხვადასხვა ალიურ კომპონენტს იყენებენ; ქრომის, ნიკელის, მოლიბდენის ან ვანადიუმის დამატებით მიიღება ძირევადი გაუმჯობესებები, როგორიცაა რეზისტენტობა გაჭიმვას, მოტრიალების წინააღმდეგ წინააღმდეგობა და შეხვედრის მიერ გამოწვეული დაძაბულობის წინააღმდეგ მექანიკური მიდრეკილება. ალიური კომპონენტები ასევე გაუმჯობესებენ გრანულაციურ სტრუქტურას, სრულად გასამაგრებლად მისაღებ თვისებებს და ამცირებენ გამოყენების განსაკუთრებულად მძიმე პირობებში აბრაზიული ამოცხადების ან დეფორმაციის ალბათობას. ალიური ფოლადის კრანკშაფტები ხშირად გამოიყენება მაღალი სიკეთის სპორტულ ავტომობილებში, მძიმე დატვირთვის ტრაქტორებში და სამრეწველო დიზელის ძრავებში. ალიური ფოლადის კრანკშაფტები გამოირჩევიან მათი შესაძლებლობით გაძლევა მაღალი ტორქის გამომსავლელობის და გაძლევა გრძელი ექსპლუატაციის ვადის, რაც სამრეწველო მოწყობილობის საერთოდ ფართო სპექტრის ექსპლუატაციური პირობების შესანარჩუნებლად სჭირდება. ნაკლებად ლეგირებული ნახშირბადის ფოლადის შედარებით, სამრეწველო კვლევები აჩვენებს, რომ ალიური ფოლადი შეძლებს 30%-ით მეტი კრანკშაფტის მოტრიალების ციკლების გამძლეობას და მოთხოვნის მძიმე ექსპლუატაციური გარემოს უფრო ეფექტურად გამოყენებას. თავდაჯავშნული და კომერციული ავტომობილების შემთხვევაში მარკების წამყვანი წარმოებლები ძრავის სანდოობას ყველაზე მაღალ პრიორიტეტად მიიჩნევენ და ალიური ფოლადის საჭიროების მთავარ კომპონენტად აღიარებენ.

Კონტრაშაფტების წარმოებისთვის სპეციალურად გამოყენებული ხშირად გამოყენებული მასალა — დაჭერილი რკინა (ასევე ცნობილი როგორც ნოდულარული სასხამო რკინა) — არის მოქნილი და იაფი სტალის ალტერნატივა. ის განსხვავდება გრაფიტული რკინისგან იმით, რომ დაჭერილ რკინაში გრაფიტის ნაკრები სფერული ფორმის აქვთ. ეს ნაკრებები ამაღლებენ მის დაჭერილობას, შეჯახების წინააღმდეგ მექანიკურ წინააღმდეგობას, სასხამო თვისებებს და აბრაზიული მოცვლის წინააღმდეგ მექანიკურ წინააღმდეგობას. ამ თვისებებს დამატებით, დაჭერილი რკინა შეუძლია შეამციროს ვიბრაციები, ხმები და გააუმჯობესოს ძრავის სრული გლუვობა. დაჭერილი რკინა ერთდროულად აერთიანებს ბალანსირებულ ძალას, სიმტკიცეს და ხარჯეფექტურობას, რაც მის გამოყენებას ხდის განსაკუთრებით გავრცელებულს ზღვის ტექნიკაში, სოფლის მეურნეობის მანქანებში და საშუალო ტვირთის ძრავებში. სასხამო ტექნოლოგიის საერთაშორისო სტანდარტების გამოყენების შედეგად, დაჭერილი რკინის კომპონენტების ერთგვაროვნება და ხარისხი მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდა. დღეს გამოყენებული სასხამო პროცესები აღწევენ სტალის შემოხაზვის მსგავს ზომის სიზუსტეს. ბევრი ძრავის წარმოებელი არჩევს დაჭერილი რკინის კონტრაშაფტებს უფრო ძვირადღირებული კომპონენტების ნაცვლად, რადგან დღეს წარმოებული ძრავების უმეტესობა მხოლოდ საშუალო სიმძლავრის გამოსაყენებლად არის შექმნილი.

Სასწრაფო მასალები სპეციალიზებულ გამოყენებაში

Ექსტრემალური სამუშაო მოთხოვნილებები მოითხოვს სპეციალიზებულ გამოყენებაში ძრავებში სასწრაფო მასალების გამოყენებას. მიუხედავად იმისა, რომ ტიტანის შენაირები ძვირადღირებულია, მათ გამორჩეული ძალა-წონის შეფარდება აქვთ, რაც მათ სასწრაფო რეისინგის ძრავებისა და აეროკოსმოსური ინდუსტრიის მოსახერხებლად ხდის. ტიტანის კრანკშაფტები საერთო მასის შემცირებით და ძრავის რეაგირების უნარის და სიმძლავრის მოხმარების გაუმჯობესებით აკმაყოფილებს წონის მოთხოვნილებებს. ასევე, ზოგიერთი სპეციალიზებული გამოყენება ახალი კომპოზიტების გამოყენებას იწყებს, მაგალითად, ტიტანით გაძლიერებული ნახშირბადის ბოჭკორი პოლიმერები, რომლებსაც გამორჩეული ძალა და კოროზიის წინააღმდეგ მედეგობა აქვთ. საკრანკშაფტო ტექნოლოგიაში სასწრაფო მასალები მომავალში მასობრივი გამოყენების სტატუსს მიიღებენ, მაგრამ წარმოების სირთულე და მაღალი ღირებულების მასალები ჯერ კიდევა მათ მაღალი კლასის, სპეციალიზებული აღჭურვილობიდან არ აძლევს შესასვლელს. წამყვანი წარმოებლები და სამეცნიერო ინსტიტუტები ამ მასალების სხვადასხვა ტიპის ძრავებში ხელმისაწვდომი ღირებულებით გამოყენებაზე აკენტებენ.

Მასალების არჩევის მთავარი ფაქტორები

Კრანკშაფტების მასალების შერჩევა განისაზღვრება რამდენიმე ფაქტორით, მაგალითად, ძრავის ტიპი და სიმძლავრის გამოტანის ტიპი. დიდი სიმძლავრის ძრავების შემთხვევაში ჭეშმარიტი ძალის მოცულობის და მოტრიალების წინააღმდეგობის გაზრდის საჭიროება განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია. პატარა ძრავების შემთხვევაში პრიორიტეტი შეიძლება ენიჭოს ხარჯებს და მექანიკურ დამუშავებას. ხარჯებისა და მექანიკური დამუშავების საწინააღმდეგო მოთხოვნების გარდა, სხვა ფაქტორებიც, როგორიცაა ექსპლუატაციის პირობები, ტემპერატურის დიაპაზონი და ტვირთის ციკლები, უნდა გაითვალისწინოს. მაგალითად, მკაცრი ამინდის პირობებში გამოყენებული ძრავებისთვის უფრო მაღალი კოროზიის და სითბოს წინააღმდეგობა შეიძლება მოითხოვოს. წარმოების მეთოდები — მაგალითად, შემოსხმა, ჩამოსხმა, სითბური დამუშავება — ასევე განსაზღვრავენ გამოყენებულ მასალებს, რადგან ზოგიერთი მასალა უკეთ მუშაობს ზოგიერთი წარმოების პროცესში, ვიდრე სხვაში. ხარჯები არის პრაქტიკული შეზღუდვა, რადგან წარმოებლები სრულყოფილებისა და ხარჯების შორის ბალანსს ეძებენ. საბოლოო ჯამში, გამოყენებული მასალები უნდა შეესაბამებოდეს საინდუსტრიო სტანდარტებს და რეგულაციებს. ეს უზრუნველყოფს წარმოებლებს და საბოლოო მომხმარებლებს იმ ფაქტში, რომ გამოყენებული მასალები უსაფრთხო და გამძლეა.

Საერთო დასკვნა კრანკშაფტის მასალებზე

Კრანკშაფტის მასალების არჩევა არის პროცესი, რომელიც მოითხოვს მოთხოვნებისა და მიზნების, ასევე შეზღუდვებისა და კომპრომისების გაგებას. თითოეული მასალა — მაგალითად, ნახშირბადის ფოლადი, შენაირებული ფოლადი, მოქნილი რკინა და სხვა მასალები — მიუხედავად იმისა, რომ ისინი ძალიან განვითარებული არიან, განსაკუთრებულ უპირატესობას იძლევიან კონკრეტული გამოყენების და ძრავის სპეციფიკური ექსპლუატაციური პირობებისთვის. ძრავების განვითარებას ერთად მიდის მასალების მეცნიერების განვითარება, რაც პროგრესულად გზას უხსნის კომპონენტების უფრო მაღალი სიკეთესა და გაზრდილ სიმტკიცეს. წარმოებლები მასალების თვისებების გაგებას ერთად აერთიანებენ ემპირიულ ტესტირებასა და გამოცდილობას, რათა შეაფასონ ძრავის სიკეთე და სიმტკიცე საუკეთესო ბალანსით. ის ძრავების წარმოებლები, რომლებიც საერთაშორისო კონკურენტუნარიანობასა და ხარისხს სთავაზობენ, უნდა თანამშრომლობდნენ მასალებისა და კომპონენტების სპეციალისტებთან, რათა მიეღწიან ყველაზე განვითარებულ და ინდივიდუალურად შერჩეულ ამონახსნებამდე, რომლებიც კონკრეტული გამოყენების მოთხოვნებსა და შეზღუდვებს აკმაყოფილებენ.