بررسی متغیرهای ساخت بر عملکرد وظیفه‌ای پیچ‌ کپه یاتاقان موتور دیزل دور بالا با روش گشتاور- زاویه

نویسندگان

چکیده

پیچ استحکام بالای کپه یاتاقان ثابت (M18×1.5) در موتورهای دیزل دریایی دور بالا تحت بارهای کششی و نوسانی بالایی قرار دارد. این پیچ­ها­ با تحمل نیروهای نوسانی زیاد ناشی از بارهای احتراقی و اینرسی در دورهای بالای 3100 د.د.د، وظیفه نگهداری میل‌لنگ و کپه یاتاقان را با حفظ لقی مجاز یاتاقانی و اعمال نیروی همبندی دقیق بر عهده دارند. در این تحقیق روابط بین گشتاور و نیروی همبندی، مقدار ضریب اصطکاک، اثر تعداد دفعات همبندی و وضعیت یاتاقانی برای پیچ­ ساخته‌شده (با و بدون پوشش) و پیچ­ اصلی مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفت. همچنین نتایج آزمایش‌ها نشان داد که پیچ­های ساخته‌شده در بالاترین سطح کلاس استانده پیچ و منطبق بر استانده 898 DIN کلاس 9/12 طراحی و ساخته ­شده­اند. فرایند تولید پیچ ساخته‌شده با روش تولید کلگی آهنگری سرد و عملیات حرارتی بعد از نورد رزوه انجام گرفته است. به‌منظور تعیین رفتار و مقایسه عملکرد پیچ‌های ساخته‌شده و اصلی، مقادیر گشتاور اعمالی‌ و نیروی همبندی بر اساس فرایند همبندی با استفاده از آچار گشتاور-زاویه رقمی و لایی نیروسنج اندازه‌گیری شد. درنهایت مقادیر ضریب اصطکاک با استفاده از رابطه موتوش برای پیچ‌های با و بدون پوشش در چند مرحله همبندی، محاسبه و مورد بررسی قرار گرفت. بعلاوه مقدار متوسط ثابت k (ضریب گشتاور) برای پیچ­ها محاسبه شد. در ادامه مقدار لقی یاتاقانی نیز در همبندی واقعی با ریزسنج داخل­سنج اندازه­گیری شد. نتایج نشان داد که حدود 10% از گشتاور اعمالی به نیروی همبندی تبدیل شده و پیچ­های ساخته­شده شرایط عملکرد یکسانی با پیچ­های اصلی را دارا می­باشند. همچنین مقدار انحرافات یاتاقانی مشابه بوده و در محدوده مجاز قرار دارند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effective of Main Bearing Bolt Manufacturing Parameters on Functional Performance in High Speed Diesel Engine using Torque-Angle Method

نویسندگان [English]

  • Sh. Moradi Kelardeh
  • S. V. Hosseini
چکیده [English]

In marine diesel engine, main bearing bolts (M18×1.5) withstand large tensile and cyclic loads to keep the crank shaft, bearing whit acceptable clearance and precision clamping force at high crank speed like 3100 rpm. In this research, the relationship between torque and clamp force, the friction coefficient, the effect of number of tightening and bearing conditions on the new manufactured bolt (with and without coating) and the original bolt were studied and compared. Also, the experimental results show that the new bolt designed and manufacture at maximum level of bolts standard (DIN 898 class 12.9). The process of manufacturing of new bolt was cold forging and heat treatment method after thread rolled. In order to determine the behavior and compering the performance of the new and original bolt, the tightening torque and clamping force were measured according to clamping process using a digital torque-wrench and load cell. Finally, the coefficients of friction were calculated using Motoch relationship for a bolt with and without coating in several stages of tightening. In addition, the amount of k constant (Torque coefficient) estimated. Also the bearing clearance measured with the micrometer. The results showed that about 10% of the tightening torque was converted to the clamping force, and the new bolt had the same functional condition with the original bolt.  Also, the value of the diameter deviations of the bearing caps was acceptable.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Main bearing bolt
  • High speed marine diesel engine
  • Clamping load
  • Torque
  • Friction coefficient
دوره 52، شماره 52 - شماره پیاپی 52
مقالات برتر دومین همایش ملی موتورهای درونسوز
مهر 1397
صفحه 55-63
  • تاریخ دریافت: 06 آذر 1401
  • تاریخ بازنگری: 30 اردیبهشت 1403
  • تاریخ پذیرش: 06 آذر 1401