La guida definitiva all'albero a gomiti
Gli alberi a gomito sono prodotti mediante fusione di ghisa modificata e vengono utilizzati in motori marini, stazionari, locomotive e trattori. Si ottengono riscaldando il blocco d'acciaio fino a renderlo rovente, quindi lo si modella con una pressione estrema. Gli alberi a gomito in ghisa sono più economici e richiedono meno tempo per il produttore rispetto a quelli in acciaio forgiato.
In questo articolo discuteremo a fondo le funzioni, i tipi e le parti dell'albero a gomito. In questo articolo vengono discussi anche il principio di funzionamento e le applicazioni. Dettaglio completo di DEK L'albero a gomiti fabbricato è menzionato anche alla fine dell'articolo.
Che cos'è l'albero a gomiti?
Il albero a gomiti è la parte più importante del motore a combustione interna e deve affrontare un carico molto elevato durante l'utilizzo del motore. La sua funzione è quella di trasformare il moto lineare in moto rotatorio. O meglio, è la parte meccanica che trasforma il moto alternativo in moto rotatorio. La scelta del materiale e la produzione dipendono dal tipo di motore, dal design e dalla geometria dell'albero motore. Per garantire una lunga durata operativa è necessario utilizzare materiali ad alta resistenza.
Qual è la funzione dell'albero a gomiti?
L'albero a gomiti è importante per fornire una trasmissione fluida ai grandi motori a più cilindri. Ispezionando l'albero a gomiti, si può scoprire che il cuscinetto dell'asta è quasi bilanciato. In questo punto, il bilanciamento dell'albero trasforma il movimento di risposta in movimento rotatorio dell'albero a gomiti. L'albero è dotato di fori minuscoli che alimentano l'albero con l'olio per mantenere l'attività regolare. Questa parte meccanica è costituita da un contrappeso che aiuta la struttura a regolare e controllare la pesantezza della biella.
Garantisce inoltre la regolazione della potenza durante la rotazione della parte mobile. L'albero a gomiti è strutturato in base a ciascun motore. Il suo design si basa sul numero di cilindri del motore e sulle sue dimensioni. Nel ciclo di accensione, la manovella riempie un braccio di leva che tira e spinge i cilindri. Ciò favorisce il movimento rotatorio del motore. Quando l'albero a gomiti completa la sua rotazione, il pistone viene riportato nel punto più alto dei cilindri. Per mantenere il peso e l'equilibrio e ridurre le vibrazioni nel motore, l'albero a gomiti deve avere un design puro e liscio. Tali vibrazioni possono essere letali ed estremamente pericolose.
Quali sono le parti di un albero a gomiti?
Manovella
Il perno di manovella è la parte meccanica del motore mediante la quale la biella si fissa saldamente all'albero a gomiti. Per imprimere la forza di rotazione alla parte grande della biella, la sua forma è cilindrica. Il perno di manovella è noto anche come perno di biella.
Riviste principali
Sono fissati ai blocchi motore. Il cuscinetto del perno principale sostiene l'albero a gomiti e definisce l'asse di rotazione dell'albero. Questi cuscinetti variano da motore a motore e dipendono dalla forza esercitata dal motore. Questo cuscinetto è simile ai cuscinetti a strisciamento e ai cuscinetti a perno.
Manovella Web
È la parte più importante dell'albero a gomiti. Il nastro della manovella collega l'albero motore ai perni principali.
Contrappeso
Si tratta del peso che applica la forza opposta che aiuta l'albero a gomiti nell'equilibrio e nella stabilità. Sono montati sul corpo della manovella. Il motivo per cui il contrappeso viene inserito nell'albero a gomiti è che può eliminare la reazione causata dal movimento di rotazione. Inoltre, rende il motore più facile da far girare e aiuta ad aumentare il numero di giri al minuto.
Tipi di alberi a gomito
L'albero a gomiti può essere forgiato dalla barra d'acciaio mediante stampaggio a rulli o fuso in acciaio duttile. Oggi sempre più produttori prediligono gli alberi a gomito forgiati per il loro peso ridotto, il migliore smorzamento intrinseco e le dimensioni più compatte. Di seguito sono riportati i due tipi di alberi a gomito.
Monolite
Il monolite è costituito da un unico pezzo, per questo motivo è stato chiamato monolite. Gli alberi a gomito monolitici sono molto diffusi e vengono utilizzati nei motori multicilindrici.
Assemblato
L'albero a gomiti di tipo assemblato è costituito da elementi separati e viene utilizzato principalmente nei motocicli. Gli alberi a gomito assemblati sono utilizzati anche nei motori grandi e piccoli.
Tipi di alberi a gomiti nel motore marino
Completamente costruito
Come suggerisce il nome, questi tipi di alberi sono costruiti pezzo per pezzo. In un albero completamente costruito, i vari componenti vengono montati insieme dopo una lavorazione separata. Questo consiste nella forgiatura di manovelle, perni di manovella e perni principali separati.
Questo processo è semplice nel senso di unire piccole parti per creare un albero più grande. In questo modo, la manipolazione dei pezzi è più semplice. Gli alberi completamente costruiti sono più pesanti perché sono realizzati con metallo extra per sopportare le forze di contrazione. Ciò rende l'albero difficile da realizzare e più pesante. Questi alberi non sono più utilizzati.
Albero semi-costruito
Non sono realizzati assemblando molte parti come un albero completamente costruito. In questo albero, la manovella completamente costruita viene forgiata e adattata alle parti generali del cuscinetto. Pertanto, il materiale del perno di manovella e della manovella è lo stesso e vengono lavorati insieme per ottenere una finitura superficiale liscia. Al giorno d'oggi, la maggior parte dei motori diesel di grandi dimensioni utilizzati nei motori principali delle navi sono creati con questo tipo di processo. Questo processo ci permette di ottenere una struttura a grani su tutto il corpo della manovella e di evitare che i fori della manovella vengano danneggiati dal calore durante l'inserimento dei perni.
Albero a gomiti saldato
In questo tipo di costruzione di alberi, tutte le parti sono assemblate tramite saldatura. Quindi, una metà viene saldata all'altra metà. Lo stesso viene utilizzato per unire i perni alla manovella. Sono pochissimi gli alberi realizzati con questo processo, ma sono abbastanza validi e durano molto a lungo rispetto ad altri tipi. Questo processo di produzione degli alberi è troppo costoso e ora i produttori hanno smesso di produrre alberi con questo processo.
Singolo pezzo solido
Questi alberi sono forgiati o fusi in un unico pezzo. Gli alberi in pezzo unico sono utilizzati nei motori di piccole, medie e alte velocità. Vengono creati in più parti e avvitati insieme con bulloni sulle flange integrali. È progettato in modo da resistere alle sollecitazioni di sparo e alle sollecitazioni cicliche. L'albero a gomiti viene sollecitato a causa del disallineamento, delle vibrazioni assiali e delle vibrazioni di torsione del cuscinetto principale.
Come funziona l'albero a gomiti?
Fondamentalmente, l'albero a gomiti svolge un compito semplice. Traduce il movimento lineare del pistone in movimento rotatorio. Sebbene il principio sia semplice, dobbiamo osservare da vicino come funziona. L'albero a gomiti si muove in senso ascendente e discendente nei cilindri. Regola il movimento del pistone. Due componenti del motore, l'albero a camme e l'albero a gomito, sono sincronizzati per regolare correttamente il movimento del pistone.
Il movimento dell'albero a gomiti fa ruotare l'albero a camme che controlla il funzionamento delle valvole di aspirazione e di scarico. Ciò consente all'aria di fluire nei cilindri del motore, favorendo un'esplosione all'interno dei cilindri stessi. Questa esplosione esercita una pressione sul pistone e fornisce energia al volano.
Dove viene utilizzato l'albero a gomiti?
L'albero a gomiti è utilizzato principalmente per trasformare il movimento alternativo lineare del pistone in movimento rotatorio. Questo aiuta l'auto a muoversi. Se conoscete il funzionamento dei motori, l'albero a gomiti si muove quando il carburante brucia e i gas vengono emessi. Tra le sue funzioni c'è quella di evitare che il pistone si schianti contro la testata e che cada in fondo agli alesaggi. Un motore multicilindrico assicura che il pistone raggiunga la parte superiore al momento opportuno. Inoltre, contribuisce a mantenere l'equilibrio di base del motore grazie allo spostamento angolare della manovella per un intervallo di tempo appropriato.
Le altre funzioni dell'albero motore sono quelle di trasmettere la potenza agli altri sistemi del motore, come la pompa dell'olio, il compressore dell'aria condizionata, la distribuzione delle valvole e l'alternatore.
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Conclusione
Nella sezione precedente abbiamo discusso a fondo le funzioni dell'albero a gomito, le sue parti, i tipi, l'utilizzabilità e il modello di funzionamento. Questo articolo fornisce un'idea generale di ogni funzione dell'albero a gomiti e dei tipi di motori in cui è possibile utilizzare l'albero a gomiti. A questo punto è possibile decidere la pratica migliore e il tipo di albero a gomito da impiegare nella produzione.
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