Cigüeñal.
El componente más importante de un motor. Recibe la fuerza de la biela y la convierte en par motor a través del cigüeñal, impulsando así el funcionamiento de los demás componentes del motor. El cigüeñal está sometido a la fuerza centrífuga de la masa giratoria, a la inercia periódica del gas y a la inercia recíproca, lo que provoca que soporte cargas de flexión y torsión. Por lo tanto, se requiere que el cigüeñal tenga la resistencia y rigidez suficientes, y que la superficie de los muñones sea resistente al desgaste, uniforme y equilibrada.
Para reducir la masa del cigüeñal y la fuerza centrífuga generada durante el movimiento, el muñón del cigüeñal suele ser hueco. Cada superficie del muñón cuenta con un orificio para la entrada o extracción de aceite, lo que permite su lubricación. Para reducir la concentración de tensiones, la conexión entre el cuello del husillo, el muñón de la manivela y el brazo de la manivela se realiza mediante un arco de transición.
La función del contrapeso del cigüeñal (también conocido como contrapeso) es equilibrar la fuerza centrífuga de rotación y su momento, y a veces la fuerza inercial de movimiento alternativo y su momento. Cuando estas fuerzas y momentos se equilibran, el contrapeso también puede utilizarse para reducir la carga sobre el cojinete principal. El número, el tamaño y la ubicación del contrapeso deben considerarse según el número de cilindros del motor, su disposición y la forma del cigüeñal. Generalmente, el contrapeso se funde o forja junto con el cigüeñal, mientras que en los motores diésel de alta potencia se fabrica por separado y luego se atornilla.
Fundición
La obtención de arrabio puro a alta temperatura y con bajo contenido de azufre es clave para producir hierro dúctil de alta calidad. Los equipos de producción nacionales se basan principalmente en hornos de cubilote, y el arrabio no recibe un tratamiento previo de desulfuración; esto resulta en arrabio de menor pureza y coque de baja calidad. El hierro fundido se funde en el cubilote, se desulfuriza fuera del horno y luego se calienta y ajusta en un horno de inducción. En China, la detección de la composición del hierro fundido se ha realizado generalmente mediante un espectrómetro de lectura directa al vacío.
moldura
El proceso de moldeo por impacto de aire es claramente superior al proceso de moldeo en arena de arcilla, y permite obtener piezas fundidas de cigüeñales de alta precisión. El molde de arena producido mediante este proceso se caracteriza por no sufrir deformación por rebote, lo cual es especialmente importante para los cigüeñales de múltiples movimientos. Algunos fabricantes nacionales de cigüeñales de Alemania, Italia, España y otros países han adoptado el proceso de moldeo por impacto de aire, pero solo un número muy reducido de fabricantes lo ha implementado en toda su línea de producción.
Fundición por electroescoria
La tecnología de refundición por electroescoria se aplica a la producción de cigüeñales, lo que permite que el rendimiento de los cigüeñales fundidos sea comparable al de los forjados. Además, presenta características como un ciclo de desarrollo rápido, una alta tasa de aprovechamiento del metal, equipos sencillos y un rendimiento superior del producto.
Tecnología de forjado
La línea automática con prensa de forja en caliente y martillo electrohidráulico como motor principal representa la dirección de desarrollo en la producción de cigüeñales forjados. Estas líneas de producción generalmente adoptan tecnologías avanzadas como corte de precisión, forja por laminación (laminación con cuña transversal), calentamiento por inducción de media frecuencia, acabado con prensa hidráulica, etc. Al mismo tiempo, están equipadas con máquinas auxiliares como manipuladores, cintas transportadoras y dispositivos de cambio de moldes que regresan a la plataforma giratoria para formar un sistema de fabricación flexible (FMS). El FMS puede cambiar automáticamente la pieza de trabajo y el molde, ajustar automáticamente los parámetros y realizar mediciones constantes durante el proceso de trabajo. Visualiza y registra datos como el espesor de forja y la presión máxima, y los compara con valores fijos para seleccionar la deformación óptima para productos de calidad. Todo el sistema es monitoreado por una sala de control central, lo que permite la operación automatizada. El cigüeñal forjado mediante este método presenta una línea de flujo de metal interna completa, lo que puede aumentar la resistencia a la fatiga en más del 20 %.
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