بخشی از مقاله
چکیده
وظایف مختلفی برای قرقره سر میل لنگ در موتورهای احتراق داخلی تعریف شده است؛ که وظیفه مهم آن میرا کردن ارتعاشات پیچشی میل لنگ است و از دیگر وظایف آن، انتقال حرکت دورانی میل لنگ توسط تسمه به مولد برق، پودمان روغن، کمپرسور کولر و تلمبه هیدرولیک فرمان میباشد. با توجه به وظایف ذکر شده و بارهای اعمالی به قطعه حین کارکرد موتور، طراحی اتصال قرقره به میل لنگ اهمیت ویژه ای دارد؛ چراکه بروز خرابی در این اتصال حین کارکرد موتور می تواند منجر به از کار افتادن مولد برق، پودمان روغن و بروز خسارت سنگین برای موتور شود.
یکی از خرابی های محتمل در اتصال قرقره، عدم وجود پیشبار کافی در محل اتصال بوده؛ که یکی از دلایل آن قفل شدن پیچ در قلاویز میل لنگ میباشد. در این تحقیق به بررسی این ایراد به روش تحلیل خرابی و بهینه کردن طرح اتصال به کمک محاسبات مهندسی و بهبود تنظیمات ابزار جهت جلوگیری از بروز ایراد پرداخته شده است . با توجه به روش نمودار استخوان ماهی ایراد و بررسی مقاطع برش خورده، دلیل اصلی ایراد، کیفیت رزوه در میل لنگ بوده است که در ادامه، طرح درگیری پیچ و قلاویز مورد بازنگری قرار گرفته است و نهایتا طول درگیری پیچ و قلاویز میل لنگ بهینه شده است. همچنین جهت افزایش قابلیت تشخیص به موقع ایراد قفل شدگی حین مونتاژ، از توانایی های ابزار برقی در شناسایی ایرادات کیفی قلاویز میل لنگ حین پیشروی پیچ استفاده شده است.
مقدمه
قرقره سر میللنگ یا میرانه ارتعاشات پیچشی در موتور ، توسط یک عدد پیچ M14x1.5 با گشتاور 170 نیوتن متر و توسط ابزار برقی به روش کنترل گشتاور به سر میل لنگ متصل می شود، که ضمن انتقال حرکت از میل لنگ به سایر مکانیزمها، وظیفه کاهش ارتعاشات پیچشی را نیز بعهده دارد. در شکل 1، نقشه پیچ و محل نصب میرانه ارتعاشات پیچشی در موتور آمده است.
الف: محل مونتاژ میرانه ارتعاشات پیچشی
ب: نقشه پیچ شکل :1 مشخصات اتصال قرقره سر میل لنگ
مطابق شکل 2، اجزای اتصال قرقره سر میل لنگ تحت بارهای پیچشی قرار دارند. این گونه اتصالات مستعد شل شدن دورانی میباشند
شکل :2 اجزای اتصال
ایراد به صورت قفل شدن پیچ در قلاویز میل لنگ قبل از اینکه پیچ به انتهای کورس خود برسد مشاهده شده است؛ از طرفی با توجه به شرایط قفلی در رزو ها، گشتاور مونتاژ به گشتاور نهایی 170 - نیوتن متر - رسیده و خطایی از طرف ابزار اعلام نشده و فرآیند تولید ادامه یافته است.
در این تحقیق به علل خرابی در اتصال قرقره به میل لنگ و ارایه راه حل پرداخته شده است. بدین منظور در ابتدا به جزییات خرابی و فرضیات ارایه شده در خصوص علل خرابی پرداخته و سپس بررسی ریشه ایراد و روش اصلاح آن و بهبود تنظیمات ابزار در جهت شناخت ایراد ارایه شده است. راه حل بهبود ایراد به روش اجزای محدود و با استفاده از راهنماهای استاندارد طراحی اتصال انجام شده است
مشاهدات
تاریخچه خرابی اتصال قرقره سر میل لنگ نشان می دهد این ایراد به طور محسوس در تست خودرویی خود را نشان داده است زیرا در آزمون گرم موتور بدلیل عدم وجود تجهیزات جانبی1 ، نیروی چندانی به قرقره تحمیل نشده و ایراد بروز نکرده است. گزارش خرابی مربوط به آزاد شدن قرقره سرمیل لنگ و وجود صدای لرزش بوده است.
در شکل 3، وضعیت ظاهری قطعات درگیر را نشان می دهد.
بدلیل قفل شدن پیچ درون قلاویز میل لنگ، امکان جدا کردن پیچ و تعویض آن عملی نبوده و بایستی موتور از بدنه خودرو جدا و میل لنگ بهمراه پیچ باز شده که در نتیجه پیچ و میل لنگ ضایع و تعویض شده است. شکل 4، تصویری از پیچ باز شده از میل لنگ می باشد که هرز شدگی رزوههای ابتدایی در آن مشهود است.
شکل :3 سطوح خرابی
شکل :4 هرز شدن پیچ
در شکل 5، مقطع برش خورده میل لنگ بهمراه پیج قفل شده در آن را نشادن داده شده است؛ که ناحیه قفل شدگی پیچ در آن مشاهده می شود.
روش تحلیل خرابی
عوامل بسیاری در ایراد قفل شدن پیچ قرقره سر میل لنگ وجود دارد، مشکلات هندسی و ابعادی در پیچ و میل لنگ، مشکلات روش تولید، مشکلات طراحی اتصال از جمله عوامل موثر در بروز ایراد قفل شدن پیچ در قلاویز میل لنگ به حساب می آید. ریشه های کلی در بروز این ایراد در قالب نمودار اسخوان ماهی در شکل 7 آمده است.
روش کلی تحلیل به این ترتیب است که با توجه به نوع ایراد و خرابی، عوامل و ریشه های محتملتر مشخص شده و سپس هر عامل بطور مجزا بررسی می گردد؛ که چهار احتمال در مورد بروز ایراد، به شرح زیر مطرح بوده است.
-1 وجود پلیسه حین مونتاژ
-2 عدم یکنواختی پروفیل رزوه پیچ
-3 عدم یکنواختی پروفیل رزوه میل لنگ
-4 کم بودن عمق قلاویز میل لنگ
شکل :5 سطح مقطع برش خورده میل لنگ بهمراه پیچ
شکل :6 وضعیت قفل شدن رزوه
با توجه به گزارشات خرابی اعلام شده، حدود 250 دستگاه موتور با این ایراد مشاهده شده است.لازم بذکر است میل لنگ مورد استفاده توسط سازنده داخلی تامین می شود. جهت بررسی و مشاهده بیشتر آثار خرابی، شکل 6 از وضعیت قفل شدن رزوه ها و تغییرات پروفیل رزوه تهیه شده است.
شکل :7 نمودار استخوان ماهی ایراد
