ДВС: Измерение жесткости пружин клапанов. Особое внимание!
Обязательная процедура перед этим — измерение жесткости пружин клапанов. Прослабленные пружины — причина неровной работы двигателя, снижения мощности и повышенного расхода топлива.
Допуски смотрим от пружин ВАЗ-2108, тут такие же
прошлые разы жесткость я измерял самодельным стендом с цифровым безменом,
метод работает, но занимает реально много времени, а тут на обмер 2 комплекта по 32 пружины в каждом… поэтому оптимизирую!
Итак, быстро, дешево и очень сердито, берите на заметку!
цифровые весы, деревянная досточка (для распределения веса от пружины), таблицы для записей. ручка…
и главное — помощник!
а далее всё элементарно просто — беру длинную трубу, конец одевая на вкрученный в столб навеса болт, другой конец прижимаю к земле, пружина сжимается весы показывают нагрузку,
на нужной нагрузке удерживаю трубу в одном положении сверяясь с показаниями весов
а помощник штангенциркулем измеряет высоту пружины
Процесс идет быстро, обмерянные пружины оклеиваем малярным скотчем с указанием номера образца. коробочка с пружинами тает
Вот только что за . сначала измерили 32 пружины с ГБЦ стоящей на заводском ЗМЗ-405
Да что же такое то и высота не в допуске у всех и высота под нагрузкой. Все как один в мусорку?
выборочно беру обмеренные, повторяю эксперимент — все результаты измерения идентичны. в пределах погрешности эксперимента.
Ладно, теперь второй комплект с ЗМЗ-40 1998 года с пробегом 33.000 км.
Причём с запасом!
как такое возможно? Рассмтариваю, сравниваю всё становиться ясно!
слева змз-405, справа — ЗМЗ-406.
даже невооружённым взглядом видно что виток левой пружины тоньше! Штангель говорит что на 0,2мм
Аналогично с малыми пружинами.
Даже если пальцем сдавить разница сразу видна, от ЗМЗ-405 пружина сжимается как пластилиновая
Вот такое кино — всегда измеряйте жесткость пружин!
ЗМЗ-405 по идее мощнее чем 406-ой, объём больше — а поставь на него такие пружины, как у меня тут — и он будет по отдаче гораздо слабее волговского 406ого. То то я заметил — давишь педальку, а штатный двигатель и не едет совсем на оборотах, одна из причин озвучена выше…
Пружины обмеряны, самые мощные поставлю на выпускные клапана (наиболее важно!), пора притереть клапана. вот тут пригодилось их полирование!
Седла я дополнительно подправил шарошками, сузив фаску, клапана все родные как и втулки. притираю как обычно руками палочкой с присоской (прицепляясь к тарелке клапана, собственно это одна из причин зачем я полирую тарелку) с помощью «алмазной» пасты. Буквально по 5 минут на клапан, до характерного звука, визуальный контроль подтверждает что хватит. 4 минут, 16 клапанов + перерывы. часа за 2 всё притёрто! Долго? Поверьте — шуруповёртом гораздо мене качественней и не сильно быстрее! Про дрель я вообще молчу, поубивал бы!
ещё раз промываю гбц от следов притирочной пасты, смазываю клапана при сборке использую трансмиссионное масло)
и ставлю на место колпачки (использую съёмник такого типа, он же прессовщик колпачков — удобная штука!)
Можно пробно засухарить одной пружиной и проверить на герметичность!
Колпачки Виктор Рейнц
С Вами был Serzhi , продолжение следует!
Формула жесткости пружины
Силу, которая возникает в результате деформации тела и пытающаяся вернуть его в исходное состояние, называют силой упругости.
Чаще всего ее обозначают $<\overline
Современник И. Ньютона Р. Гук установил зависимость силы упругости от величины деформации. Гук долго сомневался в справедливости своих выводов. В одной из своих книг он привел зашифрованную формулировку своего закона. Которая означала: «Ut tensio, sic vis» в переводе с латыни: каково растяжение, такова сила.
Рассмотрим пружину, на которую действует растягивающая сила ($\overline$), которая направлена вертикально вниз (рис.1).
Силу $\overline$ назовем деформирующей силой. От воздействия деформирующей силы длина пружины увеличивается. В результате в пружине появляется сила упругости ($<\overline
где в коэффициент пропорциональности называется жесткостью пружины (коэффициентом упругости) $k$.
Жесткость (как свойство) — это характеристика упругих свойств тела, которое деформируют. Жесткость считают возможностью тела оказать противодействие внешней силе, способность сохранять свои геометрические параметры. Чем больше жесткость пружины, тем меньше она изменяет свою длину под воздействием заданной силы. Коэффициент жесткости — это основная характеристика жесткости (как свойства тела).
Коэффициент жесткости пружины зависит от материала, из которого сделана пружина и ее геометрических характеристик. Например, коэффициент жесткости витой цилиндрической пружины, которая намотана из проволоки круглого сечения, подвергаемая упругой деформации вдоль своей оси может быть вычислена как:
где $G$ — модуль сдвига (величина, зависящая от материала); $d$ — диаметр проволоки; $d_p$ — диаметр витка пружины; $n$ — количество витков пружины.
Единицей измерения коэффициента жесткости в Международной системе единиц (Си) является ньютон, деленный на метр:
Коэффициент жесткости равен величине силы, которую следует приложить к пружине для изменения ее длины на единицу расстояния.
Формула жесткости соединений пружин
Пусть $N$ пружин соединены последовательно. Тогда жесткость всего соединения равна:
где $k_i$ — жесткость $i-ой$ пружины.
При последовательном соединении пружин жесткость системы определяют как:
Примеры задач с решением
Задание. Пружина в отсутствии нагрузки имеет длину $l=0,01$ м и жесткость равную 10 $\frac.\ $Чему будет равна жесткость пружины и ее длина, если на пружину действовать силой $F$= 2 Н? Считайте деформацию пружины малой и упругой.
Решение. Жесткость пружины при упругих деформациях является постоянной величиной, значит, в нашей задаче:
При упругих деформациях выполняется закон Гука:
\[F=k\Delta l\ \left(1.2\right).\]
Из (1.2) найдем удлинение пружины:
Длина растянутой пружины равна:
Вычислим новую длину пружины:
Ответ. 1) $k’=10\ \frac$; 2) $l’=0,21$ м
Задание. Две пружины, имеющие жесткости $k_1$ и $k_2$ соединили последовательно. Какой будет удлинение первой пружины (рис.3), если длина второй пружины увеличилась на величину $\Delta l_2$?
Решение. Если пружины соединены последовательно, то деформирующая сила ($\overline$), действующая на каждую из пружин одинакова, то есть можно записать для первой пружины:
Для второй пружины запишем:
Если равны левые части выражений (2.1) и (2.2), то можно приравнять и правые части:
\[k_1\Delta l_1=k_2\Delta l_2\left(2.3\right).\]
Из равенства (2.3) получим удлинение первой пружины:
Ответ. $\Delta l_1=\frac$
проверенных автора готовы помочь в написании работы любой сложности
Мы помогли уже 4 430 ученикам и студентам сдать работы от решения задач до дипломных на отлично! Узнай стоимость своей работы за 15 минут!
Остались вопросы?
Здесь вы найдете ответы.
Что такое жесткость пружины и как ее рассчитать
Для определения устойчивости и сопротивления к внешним нагрузкам используется такой параметр, как жесткость пружины. Также он называется коэффициентом Гука или упругости. По сути, характеристика жесткости пружины определяет степень ее надежности и зависит от используемого материала при производстве.
Измерению коэффициента жесткости подлежат следующие типы пружин:
- Сжатия;
- Растяжения;
- Изгиба;
- Кручения.
Изготовление пружин любого типа вы можете заказать здесь.
Какую жесткость имеет пружина
При выборе готовых пружин, например для подвески автомобиля, определить, какую жесткость она имеет, можно по коду продукта либо по маркировке, которая наносится краской. В остальных случаях расчет жесткости производится исключительно экспериментальными методами.
Жесткость пружины по отношению к деформации бывает величиной переменной или постоянной. Изделия, жесткость которых при деформации остается неизменной называются линейными. А те, у которых есть зависимость коэффициента жесткости от изменения положения витков, получили название «прогрессивные».
В автомобилестроении в отношении подвески существует следующая классификация жесткости пружин:
- Возрастающая (прогрессирующая). Характерна для более жесткого хода автомобиля.
- Уменьшающаяся (регрессирующая) жесткость. Напротив, обеспечивает, «мягкость» подвески.
Определение величины жесткости зависит от следующих исходных данных:
- Тип сырья, используемый при изготовлении;
- Диаметр витков металлической проволоки (Dw);
- Диаметр пружины (в расчет берется средняя величина) (Dm);
- Число витков пружины (Na).
Как рассчитать жесткость пружины
Для расчета коэффициента жесткости применяется формула:
k = G * (Dw)^4 / 8 * Na * (Dm)^3,
где G – модуль сдвига. Данную величину можно не рассчитывать, так как она приведена в таблицах к различным материалам. Например, для обыкновенной стали она равна 80 ГПа, для пружинной – 78,5 ГПа. Из формулы понятно, что наибольшее влияние на коэффициент жесткости пружины оказывают оставшиеся три величины: диаметр и число витков, а также диаметр самой пружины. Для достижения необходимых показателей жесткости изменению подлежат именно эти характеристики.
Вычислить коэффициент жесткости экспериментальным путем можно при помощи простейших инструментов: самой пружины, линейки и груза, который будет воздействовать на опытный образец.
Определение коэффициента жесткости растяжения
Для определения коэффициента жесткости растяжения производятся следующие расчеты.
- Измеряется длина пружины в вертикальном подвесе с одной свободной стороной изделия – L1;
- Измеряется длина пружины с подвешенным грузом – L2.Если взять груз массой 100гр., то он будет воздействовать силой в 1Н (Ньютон) – величина F;
- Вычисляется разница между последним и первым показателем длины – L;
- Рассчитывается коэффициент упругости по формуле: k = F/L.
Определение коэффициента жесткости сжатия производится по этой же формуле. Только вместо подвешивания груз устанавливается на верхнюю часть вертикально установленной пружины.
Подводя итог, делаем вывод, что показатель жесткости пружины является одной из существенных характеристик изделия, которая указывает на качество исходного материала и определяет долговечность использования конечного изделия.
Как проверить жесткость пружины?
Друзья, выручайте ! Подскажите пожалуйста, как проверить жесткость пружин амортизаторов ? Интересен вес кг/мм . Выручайте !
Alex
Автор темы
Alex (Автор темы) Администратор Сообщения: 3166 В клубе с: 24 фев 2011 Откуда: Москва
23 сен 2016 15:17
В общем, тема пока осталась без внимания. Кинул клич на Drive2, посоветовали найти в Мск стенд, где можно проверить жесткость пружин амортизаторов. Пока в поисках .
Alex
Чубака Гуру мануалов Сообщения: 1872 В клубе с: 12 авг 2012
21 дек 2016 20:57
Ну чо там у тебя Сань, проверил жесткость пружин ? Каков вердикт ?
Наткнулся на днях на инфу про классификацию пружин подвески по цвету, сразу же вспомнил про этот пост. Правда там тема была про тазы, и маркировались эти классы цветной полоской на одном из витков.
Класс А (жесткие) – белая, желтая, оранжевая и коричневая краска;
Класс В (мягкие) – черная, синяя, голубая и желтая краски.
У тебя я не думаю, что было что-то подобное на пружинах, но мало ли что . Если нужно, найду эти данные и более подробно опишу.
Чубака
Bivas Хитрый Басурман Сообщения: 155 В клубе с: 07 ноя 2013 Откуда: Moscow
22 дек 2016 08:27
В общем, тема пока осталась без внимания. Кинул клич на Drive2, посоветовали найти в Мск стенд, где можно проверить жесткость пружин амортизаторов. Пока в поисках .
а почему нельзя посмотреть тех. характеристики пружин?)))
Bivas
Автор темы
Alex (Автор темы) Администратор Сообщения: 3166 В клубе с: 24 фев 2011 Откуда: Москва
22 дек 2016 14:37
а почему нельзя посмотреть тех. характеристики пружин?)))
Потому, что на них нет никаких номеров и серий. На одних написано SWIFT 120, на других HKS и все Крутил их, вертел с разных сторон, ничего не написано. В итоге так и не узнал жесткость. Морда встала отлично после настройки, а вот задняя подвеска оч прыгучая. Выкрутил жесткость колов практически в ноль, все равно не комфортно ездить. По весне буду задние пружины другие ставить, если не решу вопрос.
Alex
Wall • e
03 ноя 2023 08:45
Чубака Гуру мануалов Сообщения: 1872 В клубе с: 12 авг 2012
23 дек 2016 01:00
Сань, я тут вот, что подумал, а что если на передних пружинах маркировка 120 обозначает, сколько в них Ньютон-метров ?
120 ньютон-метр = 12.23659455574 килограмм-сила-метр. Или грубо говоря 12.24 кг.
Логика моя такая, озадачился твоим вопросом про измерение жесткости автомобильной пружины. Начал гуглить по названию SWIFT 120 и наткнулся на пост с драйва, где парень держит пружины SWIFT 160 и написано, их жесткость 16 кг. Потом по запросу жесткость пружин наткнулся на какую-то физическую задачку, где был дан коэффициент жесткости пружины в кг, а надо было перевести в Н·м. Ну и собственно все сошлось. Эврика
По HKS ничего не нашел, извиняй
Чубака
Автор темы
Alex (Автор темы) Администратор Сообщения: 3166 В клубе с: 24 фев 2011 Откуда: Москва
24 дек 2016 17:07
Чубака, афигеть ты мозговитый парень. Спасибо за информацию. Если можешь, скинь в личку тот пост с пружинами с драйва. Почитаю на досуге.
По ХКС гуглил долгое время, они делают море пружин, поэтому тут я думаю не найдем концов. Либо по весне найду стенд, либо куплю новые пружины нужной мне жесткости.