Демпфер для стартера - на 3Д принтере
Принесли такую детальку:
Это демпфер в планетарном редукторе стартера 12V 2.5 kW, для автомобилей Газель Бизнес, Next c двигателями Cummins ISF 2.8
Сказали – не могут нигде найти эту копеечную деталь.
А это она на редукторе:
Печальный вид рабочей грани, поработавшей бу детали:
Взялись помочь. Создали модель:
Выбрали материал – TPU :
TPU (термопластичный полиуретан) — это материал группы полимеров на основе простых и сложных полиэфиров. Он сочетает в себе эластичность натурального каучука и твёрдость пластиков. 2
Некоторые свойства TPU:
· Гибкость и эластичность. Позволяет создавать гибкие и упругие объекты. 3
· Прочность на разрыв. Подходит для создания прочных и долговечных изделий. 3
· Устойчивость к истиранию. Важно для деталей, которые подвергаются постоянному трению. 3
Отпечатали сначала пробную модель, потом подобрали режим печати и напечатали сам демпфер. Выглядит он так: Присвоили ему наш номер -
Тут и китайцы подоспели. Наделали таких резинок – до фига. По цене 300-500 рублей. В интернете их можно найти по артикулу SGD 1381.
Для пробы купили. Резинки оказались мягче чем оригинал. Пощупали свою – тверже чем китайская, и возможно тверже чем оригинал (нового оригинала нет, а бу помягче нашего, но тверже китайской).
Задача этой резинки - смягчать ударную нагрузку и распределять нагрузку более равномерно по соприкасающимся поверхностям при передаче вращения от якоря к валу на котором сидит бендикс (через планетарную передачу).
Если сравнивать твердость материала с оригиналом, то ясно, что более мягкая резинка, это не хорошо. Мы считаем, что пусть будет более жёсткая (в разумных пределах).
Решили сравнить мягкую китайскую и более жесткую нашу. По идее оригинальная резинка находится между ними по жесткости, но она сильно изношена с рабочей стороны и ее можно испытать, но показания будут не правильные.
Наметили план исследования:
1. Измерить твёрдость этих резинок. Результат измерений нельзя считать достоверным, так, как толщина материала в месте измерения всего 3 мм, а нужно не менее 6 мм. Но сравнить между собой твердость образцов можно.
2. Посмотреть насколько сжимаются резинки в режиме полного торможения якоря стартера на стенде. Сравнить результаты
3. Проверить как резинки будут вести себя под постоянной ударной нагрузкой. Будут ли деформироваться и разрушаться.
4. Проверить горючесть использованных материалов
5. Проверить температурную стойкость образцов при нагреве.
Данное исследование не претендует на «научность». Просто решили посмотреть для себя и сравнить материалы
Для начала взвесили 3 детали:
оригиинал Б/У китайский наш 3д печать
вес образцов, гр. 10,28 10,26 11,38
Затем провели сравнительные измерения твердости образцов дюрометром ZF01-01 (шкала Шор А). Усредненные результаты приведены ниже:
оригиинал Б/У китайский наш 3д печать
Твердость (Шор А) 67 63 86
Проверили сминаемость демпфера под статической нагрузкой:
Проверка демпфера из китая (образец 2), нагрузка моментом вращения 40 н/м:
Произошло сжатие демпфера приблизительно на 3 мм.
Деформация нашего демпфера при той же нагрузке:
Демпфер деформировался приблизительно на 1 мм. Если считать, что деформация резиноподобного материала прямо пропорциональна приложенной силе, получаем, что наша деталь жестче китайской в 3 раза.
Думаем, что вариант с нашей более твердой «резиной» - предпочтительнее, чем материал, который мягче оригинала.
Далее проверили устойчивость деталей на ударную нагрузки при вращении якоря.
Идея эксперимента проста. Взяли пневмогайковерт, откалибровали его ограничитель момента вращения по динамометрическому ключу на момент 20 н/м. разобрали стартер, взяли якорь, удалили коллектор и к валу якоря приварили головку 3/4". В головку вставили пневмогайковерт в режиме ударной нагрузки.
Первые опыты длились 10 минут. Результат на фото. На китайской детали отпечаталось углубление глубиной приблизительно 0,3 мм. На нашей детали следов отпечатка практически не было.:
Это китайский демпфер подле ударной нагрузки 20 н/м в течении 10 минут:
Это наш демпфер – 20 н/м, 10 минут.
Главное, что нас беспокоило – не расслоится ли наша деталь под ударной нагрузкой.
Увеличили время испытаний до 30 минут. Результат на фото:
Китайский демпфер после дополнительных 30 минут испытания:
Наш демпфер после дополнительных 30 минут испытания:
Испытания на температурную стойкость.
Каждый из демпферов нагружался сверху диском из стали диаметром 70 мм и толщиной 19,7 мм, вес дисков 584.5, 585, 586 грамм.
Картина испытаний:
· Нагрев до 120 градусов выдержали все 3 образца
· При нагреве до140 градусов, китайский образец (№1) и оригинал (№3) потеряли устойчивость и сложились.
· Наш образец выдержат нагрев до 160 градусов и сложился при 180°.
Справедливости ради отметим, что, пока мы игрались, на рынке появился еще один образец, из белого силикона. Его мы просто испытали на термостойкость. Вот этот красавец:
Последнее испытание –горение.
Результаты: все 3 образца поддерживают горение при выносе пластика из зоны огня.
Образцы 1 и 3 горят ровно с небольшой копотью, образец 2 (наш) горит более агрессивно, пламя имеет участки более светлыми участками, пластик плавится и образует крупные капли.
Образец 3, оригинал БУ
Образец 2, наш демпфер:
Образец 1, китайский демпфер:
В целом, наш демпфер показал себя достойно. В настоящее время, демпферы, изготовленные нами, трудятся на 3 стартерах. Замечаний нет.
А применяемость детальки такая:
Используется для агрегатов: 361002F050, 361002F055, 361004A150, 8000032, 8000032, 8000530, 8000534, 8000592, 8000670, 8000773, C00028289, SGD1434YN, STD1389YN, STD1434YN, STD2539RN, STD4020SU, STD4300RN, STD8596RN, STD8773MA, STD8773RN, STD8773YJ
Кроссы: Hyundai 361392F050
KRAUF SGD1381RN, SGD1381YN
Применяется для авто: GAZELLE Cummins ISF2.8L,CITROEN Jumper II 2.8 HDi 244 2002-2006, CITROEN Relay II 2.8 HDi 244 2002-2006, FIAT Ducato 11 2.3 JTD 250 2006- ,PEUGEOT Boxer 2.8 HDi 244 2002-