Что такое шток в автомобиле?

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 20 июля 2019; проверки требуют 2 правки.

Перейти к навигации Перейти к поиску

Шток (нем. Stock «палка, стержень»):

НЕ ШАТУН, А ШТОК!

НЕ ШАТУН, А ШТОК!

Инженер Алексей Вуль из Донецка собрал необычный дизель: он скомпонован по схеме Баландина — использован кривошипно-ползунный механизм.

Александр БУДКИН. Фото автора

Идея подобного двигателя известна еще с прошлого века. Воплотить ее в годы Второй мировой войны взялся конструктор авиационных моторов С. Баландин. Однако судьба этого изобретения оказалась сложной. Борьба с недостатками будущих авиамоторов слишком затянулась — война закончилась, а там и реактивные двигатели подоспели. Состязаться с ними в удельной мощности — этот параметр выдвигался тогда на первый план — двигателям Баландина оказалось не под силу. Опытные экземпляры получились столь несовершенными, что необычные моторы были, по существу, преданы забвению, хотя обладали преимуществами, о которых скажем чуть ниже.

Что же за таинственный принцип работы у этого двигателя, ради чего, как говорится, огород городили? Отвлечемся от истории и обратимся к технике (см. рис.). В двигателе Баландина вместо шатуна используется жестко соединенный с поршнем шток. Эта пара совершает только возвратно-поступательное движение (вверх-вниз) — никаких качаний шатуна или «перекладок» поршня. Два штока 2, сидящих рядом на коленчатом валу 3, развернуты по отношению друг к другу на 90°. Сам вал совершает двойное вращение: вокруг своей оси и оси водила 4. Именно такой закон движения позволяет передавать мощность от поступательно движущихся штоков на хитро вращающийся коленчатый вал и далее на водила.

Двигатель, собранный по такой схеме, оказывается намного компактнее традиционного. На поршень практически не действуют боковые силы. И самое главное: в схеме Баландина наиболее уязвимые детали оказываются менее нагружены. На фото вверху показаны два шатуна в сборе с поршнями: слева — от двигателя Баландина, справа — от обычного мотора с таким же (100 мм) диаметром цилиндра. В обычном — сила от давления газов передается через относительно маленький подшипник верхней головки шатуна, затем через подшипник нижней головки — он уже больше, но здесь и нагрузки возрастают: добавляются силы инерции от вращения. В схеме Баландина подшипник всего один, и размер его больше, чем у подшипника нижней головки обычного шатуна. Учтем, что силы инерции здесь тоже меньше, а сама нижняя головка у двигателя Баландина неразъемная.

Теперь о недостатках. Главный из них — так называемые избыточные кинематические связи. Попробуйте положить жесткий стержень одновременно на три опоры — качается? Лишняя опора в этом примере и есть избыточная связь. Чтобы собрать такой механизм, необходима или высокая податливость опор, или идеальная точность изготовления деталей. А поскольку опоры коленчатого вала или сам вал сделать податливыми нельзя, остается рассчитывать на высочайшую точность изготовления или. менять кинематическую схему. По последнему пути и пошел инженер Вуль. Правда, пока способ решения проблемы держит в тайне.

Своеобразен общий подход автора к созданию мотора. Рабочий процесс, как наиболее сложную часть работы, последователь Баландина позаимствовал целиком от чешского тракторного дизеля «Зетор» (Zetor). Индивидуальные головки цилиндров и форсунки попросту переставил с двигателя-донора, камеру сгорания и ее относительное расположение точно скопировал. Поскольку поршень у нового дизеля стальной, а значит, более горячий, изменения в рабочий процесс внести все же пришлось: несколько увеличено давление впрыска, сокращена его продолжительность, подобран другой угол опережения впрыска.

Так из готового «верха» и оригинального «низа» получился четырехцилиндровый V-образный дизель с углом развала 90°, причем четырехтактный. Стоп, скажут искушенные читатели, у такой схемы нельзя достигнуть равномерного чередования вспышек: ведь разделив продолжительность полного цикла 720° на четыре цилиндра, получим 180°. Верно, здесь вспышки чередуются неравномерно: 0°, 90°, затем пауза в 270° и снова 0° и 90°. Пришлось использовать топливный насос распределительного типа «Станадайн» (Stanadyne) со встречно движущимися плунжерами, предназначенный для восьмицилиндрового двигателя, и отправлять на слив топливо из четырех «лишних» штуцеров. Еще несколько агрегатов были позаимствованы от разных автомобилей: генератор «Мицубиси», стартер «Дэу», вкладыши от КамАЗа, в ближайшем будущем появится турбокомпрессор «Гарретт» от «Фольксвагена», а от «кого» взят радиатор, инженер уже не припомнит. Плюс огромное количество деталей, сделанных своими руками. И все это, будучи собрано, успешно работает.

Конечно, собрать в гаражных условиях необычный двигатель, тем более дизель — задача крайне сложная, почти нереальная. Так и хочется узнать, в чем же секрет. Оказывается, ничего нового: терпение, труд, огромный опыт ремонта современных зарубежных дизелей и турбокомпрессоров для них (!). Однажды самостоятельно изготовил даже плунжерную пару для ТНВД — ничего, заработала.

Но ведь для таких операций требуется серьезный станочный парк? Он тоже был создан своими силами и тоже не за один год. Потребовалось сделать испытательный стенд с нагрузочным электродвигателем двустороннего действия — полгода кропотливой работы и стенд готов. «Мелкие» проблемы, возникавшие по ходу работы, помогала решать домашняя библиотека. Скажите после этого, что Кулибины перевелись!

Ну чем не заводское изделие, разве что коллекторы выдают ручную сборку.

Поршни в сборе с шатунами. Слева — от «Баландина», справа — от трактора «Зетор» с таким же диаметром цилиндра.

Принципиальная схема двигателя: 1 — поршень; 2 — шток; 3 — коленчатый вал; 4 — водило; 5 — шатунный подшипник; 6 — малый коренной подшипник; 7 — большой коренной подшипник.

Классификация и разновидности задвижек для трубопроводов

Узлы задвижного типа могут различаться между собой по параметрам, конструктивным особенностям и многим другим показателям. Классов несколько и предлагается поговорить чуть более детально.

Виды устройств:

1. Поворотные. Диск, который выступает в качестве запорного элемента, размещается в канале трубы (центральной линии). Перекрытие прохода для потока происходит путем разворачивания устройства вокруг собственной оси (центральной части).
2. Шланговые. Происходит сдавливание прорезиненного шланга затворным механизмом. Таким образом, канал с жидкостью перекрывается и движение прекращается.
3. Параллельные. Могут встречаться шиберные, двухдисковые или однодисковые модели. Форму шибера или диска будет иметь затвор, при помощи которого закрывается канал путем опускания элемента в небольшое углубление, расположенное на профиле корпуса.
4. Клиновые. Форма затвора клиновидная и в процессе опускания будет размещаться между седельными плоскостями.

Используемые приводы:

1. Пневматические. Передвижение шпинделя будет осуществляться при помощи оказанного на его поверхность давления (сжатый воздух).
2. Гидравлические. Гидравлическая жидкость будет оказывать давление на герметический цилиндр, в котором находится заслонка и шток подвижного типа.
3. Электрические. Управление будет производиться путем перемещения шпинделя-якоря используемой электрической катушки.
4. Ручной. Задействованы будут шпиндель и маховик.

Технологические аспекты

Передача усилий по направлению к заслонке:

1. Поступательные. Шток цилиндрической формы будет передвигаться при воздействии на него электрическим или гидравлическим способом.
2. Вращательные. Используются при обустройстве систем ручного типа, где шпиндель винтового типа будет функционировать за счет маховика.

Используемый уплотнитель:

1. Сильфонные. Гофрированные оболочки помогают добиться необходимого показателя герметичности. Изготавливаются они из синтетических или металлических материалов.
2. Сальниковые. Шпиндель подвижного типа отделяется от рабочего потока при помощи сальниковой прокладки, которая предварительно пропитывается в специальном маслянистом растворе. Сжимается она сальником или накидной гайкой.
3. Графитоармированные. Они же жидкометаллические.

Применяемая методика изготовления:

1. Комбинированная. Для изготовления используются штампованные и кованые элементы, которые свариваются между собой.
2. Штампованные или кованные. Таким образом получилось добиться оптимального показателя прочности самого корпуса. Все детали привариваются между собой.
3. Литые. Этот метод изготовления корпусов является основным.
4. Сварные.

Примечания

Категория:

Как используется шток телескопический для задвижки

Шток такого типа, как шпиндель удлинительный, состоит из стержня и используется для соединения ползуна и поршня в насосах, компрессорах, паровых двигателях и других устройствах. Также можно встретить в некоторых гидравлических и пневматических установках. Отвечает за передачу усилий от самого механизма  до запирающего устройства. Такой элемент превосходно адаптируется к рабочей среде, и считается вполне надежным предохранителем арматуры и самой трубы от возможного проседания грунта.

Достигается это путем выдвигания или задвигания трубы. Так, оборудование может использоваться в совокупности с полостями цилиндра, которые находятся с обеих сторон от поршня. Если планируется использование только одной полости, то шатун крепится к поршневой части и шток функционировать не будет.

Такие показатели, как прочность, жесткость и устойчивость определяются диаметром шпинделя. Если речь идет об устройствах с движением поступательного типа, то габариты шпинделя будут основываться на соотношении таких показателей, как скорость прямого и обратного хода в процессе непрекращающейся подачи рабочей среды при помощи насоса. В некоторых случаях предпочтительнее использование установок бесколодезных для мест, в которых установить обычную систему трубопроводов не представляется возможным одновременно по нескольким причинам.

Использование штоков

Телескопические штоки нужны для обслуживания и запуска задвижек, находящихся возле грунта. Они предназначены для закрытия и открытия затворов и задвижек при использовании технологии бесколодезной установки. Во многом благодаря используемой технологии устройство быстро подстраивается под глубину нахождения труб и начинает задвигать и выдвигать вал и тело штока.

Внутренняя часть стержня изготовлена из оцинкованной стали, а все остальные элементы из полиэтилена. Стандартных ключей регулирования будет достаточно для работы с коническим переходником. Необходимо устройство, в первую очередь, для регулирования арматуры запорного типа, которая устанавливается ниже уровня грунта и если точное расстояние между поверхностью земли и верхней части задвижки определить не удается. В этом случае проводится настройка при помощи удлиненного штока сразу после его монтажа.

Принцип работы устройства

Задвижка состоит из ряда деталей:

1. направляющий диск;
2. крышка;
3. узел сальника;
4. штурвал;
5. шток;
6. затвор;
7. корпус.

Принцип его работы можно сравнивать с домкратом. Перемещение устройства с затвором происходит при вращении штурвала влево. Направляющие диски находятся по обе стороны от затвора и запрессованы под углом в специальном гнезде. По форме напоминают клинья. Между направляющими дисками находится затвор. Таким образом получается полностью герметичная конструкция, в которую не проникает основной поток даже в условиях большой скорости или повышенного давления на рабочем участке. Исходя из способа перемещения, затвор клиновый может быть с невыдвижным и с выдвижным штоком.

Невыдвижной шток

По часовой стрелке необходимо вращать штурвал для открытия затвора. Таким образом происходит уменьшение длины штока путем удаления винтовой части внутри системы. Если использовать подобную модель, то можно с точностью определить местонахождение затвора в процессе вращения маховика.

Рекомендуется проверить количество (просчитать) число оборотов от положения «открыто» до «закрыто» еще до установки оборудования. Это сделает дальнейшее использование более удобным. Принцип работы такого типа задвижки напоминает работу съемника. Происходит ввинчивание оборудования в затвор, после чего он начинает входить по направляющим внутрь корпуса под крышку.

Использование выдвижного штока

Такое оборудование позволяет полностью контролировать положение затвора уже на выдвинутом штоке в период его вращения. Перемещение происходит по принципу домкрата при вращающемся штурвале. Движение штока будет направлено вверх, утягивая за собой затвор, который будут проходить вдоль пластины внутрь корпуса в пространство под крышкой. При открытии вращение производится влево.

При закрытии движения должны происходить по часовой стрелке (вправо). Уплотнитель будет прижиматься при помощи крышки, которая делает упор на втулку, продетую в шток. При поджатии гаек, крышка упрется в нижнюю часть втулки, которая прижмет сальник штока.

Преимущества и недостатки задвижек клиновых

Простота конструкции не должна вызвать сложностей в процессе использования. Особых усилий также не потребуется. Популярность телескопических клиновых задвижек объясняется рядом преимуществ, таких как:

1. Если устройство открыто, то затвор будет находиться выше уровня потока, и не будет подвергаться воздействию среды.
2. В открытом положении показатель давления останется неизменным.
3. Высокий показатель герметичности без использования вспомогательных приспособлений.
4. Возможность перекрытия даже сильных потоков.
5. Оба положения крайне эффективны и не имеют промежуточных позиций.

Недостатки конструкции:

1. Шлифовка и притирка внутренних элементов отнимет много сил и времени.
2. В открытом состоянии поддается воздействию вибрации.
3. Не способен регулировать поток окружающей среды.
4. Между дисками со временем начнут скапливаться твердые частицы.
5. В ручном режиме все манипуляции будут проходить медленно.
6. Для поднятого затвора понадобится дополнительное пространство.