Доброго времени суток, уважаемые читатели. У нас не совсем плановый пост. Вы в мастерской болотного медведя и сегодня мы с вами обсудим насколько кривое должно быть кривым. Начинаем)
Все началось некоторое время назад. Когда на канале Русский мотоцикл появились посты про балансировку коленвала. Достаточно подробная технология для мотоциклов типа урал и днепр. Оппозитный мотор это свой мир, со своими тонкостями. В него я не полезу, по крайней мере до покупки тяжа. Хотя, безусловно, в моей инженерной среде вопрос балансировки оппозитного коленвала вызвал живой интерес. В частности динамической балансировки с применением эквивалентных весов.
Но сейчас разговор не об этом. Так случилось, что я доехал до мастерской и у меня при этом было свободное время.
Я был немного не согласен с тем, что балансировку коленвала нужно начинать со статической балансировки. Мое инженерное нутро подсказывает мне, что для начала неплохо было бы вообще посмотреть геометрию изделия о котором мы говорим. Конечно, в советском мотосообществе ходит мнение, что это никому не нужная бесполезная фигня. И нужно исключительно ставить коленвал подшипниками в призмы и проверять только биение одной половины, относительно другой.
Изобретать призмы мне было некогда) Мне нужно первое приближение. Это вообще чистый интерес, а тонкими материями я займусь позже, когда таки подтяну теоретическую часть по всем этим вопросам. Поэтому смысла в них на тот момент я видел не много, ведь есть штука, которая создана работать с телами вращения. А именно токарный станок. И начнем с анализа именно статической балансировки, как все советуют. Поскольку в этот момент поста не планировалось, то сначала фото нет вообще.
Я зажал коленвал с подшипниками в патрон одной стороной за подшипник. Имитируя так сказать посадку в картер мотора. И начал смотреть насколько эта штука сбалансирована в статике. Интересно, что коленвал с шатуном практически находятся в сбалансированном состоянии. То есть в каком состоянии ты коленвал не оставь, он в нем и замрет, кроме небольшого диапазона углов из которого он выходит. Вроде как победа? Да вот как бы нет. Поршня то на коленвален нет. Соответственно стабильна система коленвал-шатун. Это получается недогруз коленвала на 70-85 грамм в зависимости от поршня. Чтобы была стабильна вся сборка! Но и это не самое интересное. Интересно, что свободный хвост коленвала как-то подозрительно шевелится относительно задней бабки станка.
Надо таки промерить геометрию, чую тут что-то не то. Сохраняем ту же саму схему фиксации патроном за подшипник, поворачиваем сам коленвал относительно станка. И получил с другой стороны коленвала биение 0.4 мм. Охренел.
Ну ладно, всякое бывает. Снято это было как раз из-за разбитых подшипников. Наверно их подклинивает и это дает такое большое биение.
Я снял подшипники и зажал просто коленвал по оси. Провернул токарку руками и охренел второй раз. Биение стабильные 0.4 мм. Что при этом происходит на концах коленвала лучше даже не говорить. Вообще лучше ни о чем не говорить, лучше 1 раз увидеть. Я запустил станок на 120 об/мин, его минимальные. Видео представлено ниже.
Да действительно, какие могут быть вибрации и балансировка) Ну ладно, может быть я рукожоп и 2 раза криво зажал заготовку в самоцентрующийся патрон.
Угу, с одинаковым значением биения. До сотки. Золотой рукожоп, так сказать.
Есть выход, можно проверять коленвал в конусах. Еще один классический способ. Снимается патрон и коленвал вешается на 2 конуса.
Если до этого момента я вообще не планировал коленвальный пост, то тут начал фотографировать.
Несоосность конусов проблемой не является, поскольку они в любом случае образуют линию. И если ось не совпала, то это скажется только при продольном измерении, которое не проводится.
Проблемой может стать неотцентрованность валов. Но они результат токарной обработки, так что тоже маловероятно.
И я начал изменения.
Коленвал маховика принят за локальный 0. Точно подстраивать не стал.
При повороте коленвала на 90 градусов 0.1 мм.
Нижняя точка коленвала, обратная оси шатуна. Считаем грубо 0.2 мм.
Другая сторона на 90 градусов. 0.1 мм. Ну и мы возвращаемся в 0.
Отклонение 0.2 мм.
Если промерить коленвал с другой стороны от щек, то мы получим абсолютно такие же значения. 0, 0.1, 0.2, 0.1, 0.
Суммарное отклонение справа и слева в 0.2 мм дает 0.4 мм, которые были получены в других измерениях при фиксации за одну точку.
Результаты всех трех измерений геометрии коленвала совпали. Если ты померил 3 раза разными способами и получил одно и то же значение с точностью до погрешности, значит скорее всего результатам замера можно верить.
В сухом остатке мы имеем следующее. Коленвал абсолютно симметрично погнут. То есть поршень, через шатун погнул ось на которую опирается и в этот самый момент разошлись щеки коленвала. И мы получили расхождение оси коленвала от нормали. Значительное расхождение. По сути коленвал выгнуло дугой.
И именно это изменение геометрии коленвала (а изменение ли)) привело в разрушению опорных подшипников. Получилось так, что ось вала подшипника не соответствовала оси цилиндра внешней обоймы зафиксированной в картере. Нарушение соосности, да еще на таких оборотах. Это конец мотора. Что собственно и случилось. Именно это разбило подшипники. Именно это разбило сцепление. Именно это привело к тому, что мопед оказался на свалке.
Поскольку коленвал китайский, то я допускаю, что скорее всего он не прошел термическую обработку. И конструкция слишком мягкая для работы в тех условиях, в которых она работает. Даже с мотором в 2 лошадиные силы. Вот тебе и новые запчасти)
Есть несколько вариантов решения проблемы. Точнее проблем) У нас дисбалансный на 80 грамм коленвал, который еще и кривой)
Нужно облегчать шатун, приводя его геометрию к советской. И добиваться стабильности всей сборки. В идеале шатун облегчать нужно фрезером. А за одно сделать всей этой фигне термическую обработку в виде закалки и отпуска.
Но это не решит проблему нарушения геометрии. Значит нужно или выпрямлять имеющуюся структуру, но у нас нет пресса. Или точить новую втулку оси шатуна, но у нас нет ст40))
Сама по себе задача становится все более нетривиальной. Самое смешной в этой ситуации, что мотор стабильно заводился. Это меня до сих пор впечатляет.
Советскую технику крайне сложно полностью убить. Она будет сопротивляться и работать до конца. Но не менее сложно, а возможно даже намного более, сделать ее полностью исправной. Она всегда находится где-то в суперпозиции между жизнью и смертью. Это ее нормальное рабочее состояние.
За сим позвольте откланяться, всем большого, кривого, но при этом соосного бобра, вы были в мастерской болотного медведя и до новых встреч!