Кулачковий вал

Кулачко́вий вал  — вал, на якому закріплені кулачки або вони є невід'ємною його частиною і від яких у заданій послідовності і по заданому закону отримують рух окремі механізми машини. Кулачковий вал можна розглядати як вхідну ланку кулачкового механізму.

Анімація роботи кулачкового валу керування клапанами
Старовинний кулачковий вал для передачі енергії водяного потоку до молота.
(Промисловий музей у Великій Сельпії у Польщі)
Кулачковий (розподільний) вал двигуна внутрішнього згоряння

Історичні відомості

Перші кулачкові вали з'явились у Стародавній Греції в автоматах, що приводились в рух потоком води з ІІІ ст. до нашої ери[1]. Кулачковий вал пізніше був описаний в Месопотамії Аль-Джазарі у 1206 році. Він використовував його як деталь своїх автоматів, машин з приводом від водяного потоку і водяному годиннику для замкових споруд[2]. Кулачкові вали як складові механізмів і машин з'явилися у середньовічній Європі приблизно з 14 століття,[3].

Використання

У сучасній техніці кулачкові вали знайшли найбільше застосування у газорозподільних механізмах поршневих двигунів внутрішнього згоряння для своєчасного відкривання і закривання клапанів, за рахунок чого відбувається процес газообміну у двигуні: подавання свіжого повітря та випускання відпрацьованих газів. У цьому випадку їх називають розподільними валами. Розміщення кулачків на розподільному валі визначається кількістю та порядком роботи циліндрів і залежить від фаз газорозподілу, схеми механізму газорозподілу та його приводу.

У насосах, зокрема паливних, кулачками кулачкового вала забезпечується робочий хід плунжерів.

Виготовлення кулачкових валів

Вали виготовляють з вуглецевої і легованої сталей та легованого чавуну. Методи виготовлення заготовок — гаряче штампування та лиття в оболонкові форми. Відштамповані розподільні вали відпалюють або нормалізують з метою зняття залишкових механічних напружень. У процесі механічної обробки сталеві вали піддають термообробці (загартуванню й відпуску) до твердості HRC 52…62 на глибину 2…5 мм, а на вершинах кулачків — до глибини до 10 мм. Останні операції — шліфування і полірування поверхонь кулачків.

У розподільних валів зазвичай обробляють торці й центрові отвори, опорні шийки й фланець, отвори у фланці й шпонковий паз, кулачки. Шорсткість робочих поверхонь кулачків не вище Ra=0,63…0,32. Опорні шийки обробляють за 6-им квалітетом точності із шорсткістю поверхні Ra=0,63…0,32. Овальність і конусність шийок може досягати 0,01 мм; відносне биття опорних шийок не повинно перевищувати 0,015-0,02 мм. Припустима неперпендикулярність опірного торця шийки до твірної не вище 0,02-0,03 мм, шорсткість його поверхні Ra =1,25…0,8.

Див. також

Примітки
  1. Wilson, Andrew (2002): «Machines, Power and the Ancient Economy», The Journal of Roman Studies, Vol. 92, pp. 1-32 (16)
  2. Georges Ifrah (2001). The Universal History of Computing: From the Abacus to the Quatum Computer, p. 171, Trans. E.F. Harding, John Wiley & Sons, Inc. (Див. Архівовано 8 жовтня 2006 у Wayback Machine.)
  3. A. Lehr (1981), De Geschiedenis van het Astronomisch Kunstuurwerk, p. 227, Den Haag. (Див. Архівовано 25 жовтня 2010 у Wayback Machine.)

Джерела
  • Абрамчук Ф. І., Гутаревич Ю. Ф., Долганов К. Є., Тимченко І. І. Автомобільні двигуни: Підручник. — К.: Арістей, 2006. — 476 с. — ISBN 966-8458-26-5
  • Кисликов В. Ф., Лущик В. В. Будова й експлуатація автомобілів: Підручник. — 6-те вид. — К.: Либідь, 2006. — 400 с. — ISBN 966-06-0416-5.
  • Сирота В. І. Основи конструкції автомобілів. Навчальний посібник для вузів. К.: Арістей, 2005. — 280 с. — ISBN 966-8458-45-1
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.