METODO POLARIZZAZIONE-OTTICO PER LA PREVISIONE DELLA DESTRUZIONE DELL'ALBERO A CAMME DEL MOTORE

Tugushev B.F.1, Demin V.O.2, Kapkov D.S.3, Zelentzov D.S.4
Università Statale Tecnica di Saratov Yuri Gagarin, Professore Associato del Dipartimento "Organizzazione dei trasporti, sicurezza del traffico e assistenza auto"1
Università Statale Tecnica di Saratov Yuri Gagarin, studente del gruppo b2-ETTK312
Università Statale Tecnica di Saratov Yuri Gagarin, studente del gruppo b2-ETTK313
Università Statale Tecnica di Saratov Yuri Gagarin, studente del gruppo b2-ETTK314

È stata presentata la distribuzione della microdurezza nel collo dell'albero a camme. Sono state tratte conclusioni sui modi per aumentare la durata della parte.
Parole chiave: albero a camme, microdurezza, lavorazione meccanica, durata

Per studiare le tensioni interne e le aree di possibile distruzione, è stato creato un polariscope (fig. 1) in accordo con la metodologia proposta da A.V. Aleksandrov, V.D. Potapov e B.P. Derzhavin [1]. Secondo la tecnologia descritta in molti manuali di resistenza dei materiali, abbiamo scelto modelli trasparenti in plexiglass e resina epossidica [2] per la loro disponibilità. È stato realizzato un modello che corrisponde al collo del pistone (ŠŠ) dell'albero a camme (KV) del motore diesel KamAZ-740 ed è stato condotto uno studio sulle tensioni secondo la metodologia sopra citata. Una caratteristica significativa del metodo polarizzante-ottico è che il carattere della distribuzione delle tensioni (deformazioni) può essere determinato senza alcun trattamento delle informazioni sperimentali, semplicemente osservando il modello di bande isocrome che si osserva nel polariscope più semplice. Nella fig. 2 è mostrato il modello della distribuzione della differenza tra le tensioni principali σ1 - σ2 nel modello fisico del 4° collo del pistone dell'albero a camme del motore KamAZ-740, realizzato in plexiglass. Sono chiaramente visibili le linee isocromatiche scure – isocrome, in cui la differenza tra le tensioni principali σ1 - σ2 è la stessa. Le bande chiare corrispondono alle massime tensioni principali, prestando attenzione in particolare alle aree con la maggiore concentrazione di tensioni. Queste sono, prima di tutto, le zone dei raggi nella parte inferiore del collo del pistone e le zone di sovrapposizione tra il collo del pistone e le sedi principali, dove si osservano zone ellittiche di concentrazione nelle chele. Le linee di tensione sono visibili per il carico che agisce dall'alto sul collo del pistone, e il passaggio improvviso nella parte destra del collo del pistone tra la zona carica e quella non carica, la cui separazione ha una forma simile alla lettera latina S. È evidente che questo passaggio improvviso in quest'area può causare una rottura nella parte reale lungo questo contorno.

Fig. 1. Polariscope per ricerche di laboratorio

Fig. 2. Distribuzione delle tensioni nel modello trasparente del manovellismo, visibile in luce polarizzata

Fig. 3. Distribuzione delle tensioni nel modello trasparente della sovrapposizione delle sedi, visibile in luce polarizzata

Bibliografia

1. Aleksandrov A.V. Resistenza dei materiali: manuale per università / A.V. Aleksandrov, V.D. Potapov, B.P. Derzhavin; a cura di A.V. Aleksandrov. – 5ª ed. ster. – Mosca: Alta scuola, 2007. – 560 p.

2. Aleksandrov A.Y. Metodi polarizzante-ottici della meccanica del corpo solido deformabile / A.Y. Aleksandrov, M.H. Akhmetzyanov. – Mosca: Nauka, 1973. – 576 p.

3. Denisov A.S. Analisi teorica delle variazioni dello stato di sollecitazione e deformazione dell'albero a camme durante l'uso / A.S. Denisov, A.T. Kulakov, B.F. Tugushev, E.Y. Gorshenina, A.A. Vidineev // Riparazione, restauro, modernizzazione. – 2010. – N. 9. – Pp. 47-51.