عمود المرفق واصلاحه والكشف عليه,محرك السيارات

عمود المرفق واصلاحه والكشف عليه

الخطوات المنهجية لفحص عمود المرفق (Crankshaft)

1-الكشف عن تآكل الكراسي الثابتة والمتحركة لعمود المرفق 
أ‌-الاختبار البصري 
ب - اختبار التشوه البيضاوى او المخروطي ، او التآكل الكبير في الكرسي
ج - تجديد كراسي عمود المرفق 
د – نوع الاحمال علي عمود المرفق 
هـ - المناطق الحرجة والشقوق الخطيرة في عمود المرفق

2-الكشف علي استقامة العمود ، وطريقة استعداله
3 – الكشف علي التواء عمود المرفق
4 - فحص مجال الحركة الجانبية لعمود المرفق
5 - تآكل الفتحة تحت كرسي تحميل العمود القائد لصندوق التروس 
6 - تآكل فتحات دارة (فلانجة) العمود بتأثير مسامير ربط الحدافة 


1 – الكشف عن تآكل الكراسي الثابتة والمتحركة لعمود المرفق :

أ - الاختبار البصري : 
صورة عمود مرفق يظهر فيها خدوش شديدة يحتاج الي عملية (تجليخ ) (Grinding )، ويظهر أثر خط الزيت 

- يتم تنظيف عمود المرفق بفرشاة ، ثم غسله جيدا ، وتنشيفه بالهواء المضغوط ، وفورا يتم تزييت كل الكراسي 
- يتم تحميل عمود المرفق علي مرتكزين ناعمين نظيفين ، علي شكل حرف (V) 
- قم بادارة العمود ببطئ ، وفحص بصريا كل كرسي بحثا عن خدوش ، تشوه ، حزوز ، وقد تلاحظ خطا اسودا حول الكرسي وهو ناتج عن اخدود الزيت في السبيكة( bearings ) ، ولا يدل علي عيب الا اذا كان بارزا عن سطح الكرسي أكثر من ( 0.0076 -0.0102 mm) 
في هذه الحالة لا بد من ازالته بقماش صنفرة ناعم جدا والذي يستعمل في ازالة اي شوائب .
-يجب ان تكون كل الكراسي ناعمة جدا ، ووجود اي خشونة او خدوش او حزوز ستحتاج الي عملية ( تجليخ) (Grinding) لازالتها .

ب - اختبار التشوه البيضاوى او المخروطي ، او التآكل الكبير في الكرسي :
- اذا كانت الكراسي في حالة جيدة فيتم عندئذ اختبار وجود تشوه بيضاوي (out –of- roundness )،او مخروطي ( Taper ) بها ،أو تآكل شديد في الكرسي ( undersized) ، والذي لا يجب ان يزيد في كل هذه الحالات عن (0.025 mm ) ،
- ولمعرفة ذلك يتم قياس قطر الكرسي قرب أحد جانبيه في اتجاهات مختلفة ، تجنب قياس منحني الاتصال بين الكرسي والعمود( Fillet radius )، واحتفظ كتابة بقيمة هذه القياسات ، وكرر العملية في الطرف الآخر من الكرسي .
(وراجع دائما الكتاب الفني للمحرك بخصوص القيم والخلوصات المسموح بها )

- تقاس جميع بنوز المرفق والكراسي الرئيسية من عدة نقاط علي قطره لمعرفة أصغر قطر ، ولمراجعة المقاسات المعيارية للعمود وللسبيكة من التعليمات الفنية للمحرك لتحديد مقدار الخراطة المطلوبة وتحديد مقاس السبيكة التى يبجري تركيبها .

ج- تجديد كراسي عمود المرفق : - الاجراء المتبع هو ارسال عمود المرفق الى ورشة خراطة متخصصة في مثل هذه الاعمال حيث ان ورش الصيانة لا تشمل المعدات الثقيلة المطلوبة لهذه الاعمال ، ويكون مهمة رجل الصيانة استلام العمود من ورشة الخراطة بعد انجاز العمل ، وهي مهمة ليست كما تبدو بسيطة بل تحتاج من المهندس الي خبرة للتأكد من دقة اعمال الخراطة وصحتها .
- ويتم ذلك الاصلاح بأحد طريقتين : 
أ‌-إزالة المعدن عن السطح (التجليخ) 
ب‌- التكسية بالمعدن 

- ومهمة مهندس الصيانة في هذه الحالة تحديد مدي صلاحية العمود لاجراء عملية الخراطة وعليه ان يقوم بالتالي :- قبل خراطة العمود يتم له فحص دقيق بحثا عن الشروخ الدقيقة ، وهناك مناطق حرجة يتم فيها هذا البحث ، واذا عرفنا ان : 
د - نوع الأحمال المسلطة علي عمود المرفق : -قوى انحناء 
-قوى التواء
-يصمم العمود بحيث الا تولد هذه القوي ضغط علي أغلب السطح ، ولكن هناك مناطق حرجة محددة في العمود يقع عليها أكثر الاحمال .
-حدوث قوى انحناء غير طبيعية وخصوصا عند أكتاف المرفق وتنتج عن عيوب في تجاويف المحامل الرئيسية (Main bearing) .
-ويبدا الانهيار الناتج عن عن الانحناء من كتف المرفق ويتقدم الي داخل المرفق وفي بعض الحالات يدخل الي كراسي المرفق .
-ولذلك فإنه اذا تم اجراء تجديد في المحامل الرئيسية (السبائك) ، بسب واحد او اكثر من الاسباب المؤدية الي تلف المحمل بشكل سيئ فإنه يتحتم اجراء كشف دقيق علي عمود المرفق لتقدير فيما اذا كان هناك بداية تشقق في العمود -أما الاجهاد بسبب قوى الالتواء ، فيحدث نتيجة الدوران الاهتزازى لعمود المرفق عند الترد العالي ، وهذا التردد هو محصلة المركبة الناتجة عن السرعات الغير اعتيادية ، وظروف الحمل الذي يتوقع ان تسبب قوى التوائية تؤدى الي اهتزازات تؤثر بضغط عالي علي مناطق محددة .

، وغالبا ما تحدث هذه التشققات علي جانبي المحمل التالف .

-بالاضافة الي أن هذه الضغوط تحدث علي فتحات زيت مرتكز عمود المرفق والقريبة من نهاية العمود من جهة الحدافة .

-يتوقع من الضغوط الالتوائية ان تنتج شروخا في مرتكز الذراع (الكرسي المتحرك) او 

مرتكز الحاملة الرئيسية لعمود المرفق .

وتحدث انهيارات عمود المرفق عادة في منطقة الاكتاف عند زاوية بمقدار (45º علي عمود المرفق .

ومما سبق يتبين ان هناك نوعان من الشقوق يجب البحث عنهما بشكل خاص وهما : 

- التشقق المحيطي للاكتاف في المنطقة الحرجة .

- التشقق بزاوية (45º علي عمود المرفق والتى بدايتها تكون اما من المنطقة الحرجة أو من فتحات الزيت لكراسي العمود وهذه الشقوق تستوجب تبديل عمود المرفق .

ما عدا ذلك فأغلب التشققات الدقيقة في عمود المرفق اتضح انها غير مؤذية .

هـ - وهناك مناطق حرجة يجب البحث والتفتيش فيها عن الشروخ وهي : 

-فإذا كانت هناك شقوقا بدايتها عند فتحات الزيت وتميل علي سطح الكرسي بزاوية مقدارها (45º فإن وجود هذه الشقوق توجب تبديل عمود المرفق ـ لأن عملية الخراطة وحدها ستزيد من الضغط عليه وتؤدى الي تصدع العمود .

- وانهيار عمود المرفق وإن كان نادر الحدوث ، الا انه عند حدوث تشقق أو كسر به ، يجب اجراء تشخيص كامل للاسباب ، فاذا لم تُكتشف الاسباب وتصحح فمن المحتمل ان يتكرر انهيار عمود المرفق مرة ثانية.

-وهذه صورة الشقوق الخطيرة في عمود المرفق : 

- ويمكن اكتشاف الشروخ بطرق منها :استخدام برادة الحديد مع مجال مغناطيسي ، وهناك طريقة تتم ايضا باستخدام المجال المغناطيسي مع مواد حديدية خاصة (Fluorescent Ferromagnetic Particles) وهي أكثر دقة .

- ويجب تحديد قياس اصلاح واحد لجميع الكراسي المتحركة ، وقياس اصلاح واحد للكراسي الثابتة بالاعتماد علي القطر الادني الذي نحصل عليه بعد القياس والذي ينصح به في الشروط الفنية للمحرك .

2 - الكشف علي استقامة العمود : محرك السيارات

فحص الاستقامة الطولية للكراسي الرئيسية 

اذا كان بعمود المرفق أنحناء فإن ذلك سيؤثر بشدة علي عمر (السبائك) (Bearing)

- يتم فحص عمود المرفق بوضع مقدمة ومؤخرة مرتكز العمود علي مسند بشكل حرف ( V ) ، ويتم فحص استقامته من وسط العمود بمؤشر بيان (Indicator) 

- يتم ادارة العمود باليد و يحافظ علي المرتكزين من التخدش عند ادارة العمود علي المسندين بتغليف المرتكزين بشريط من الورق .

- ويجب الا يزيد الانحناء عن (0.025 mm) بين الكراسي ، والا يزيد في مجمل العمود عن (0.050 mm) .

- ويلاحظ ان اي كرسي به تشوه في الاستدارة سيؤثر علي المبين فيجب اخذ ذلك في الاعتبار .

واذا كان بالعمود انحناء بسيط فيمكن استعداله ، واليك أحد طرق الاستعدال 

-طريقة الاصلاح : ( ويرفض بعض الخبراء هذا الاصلاح تماما ) 

-تتم إزالة الانحناء ( اي انحناء كرسي العمود الثابت الوسيط عن الوضع المركزي بالنسبة للكرسيين الثابتين الطرفيين ) إذا زاد عن المسموح به ، بتعديله بواسطة مكبس ، حيث توضع الكراسي الثابتة الطرفية من عمود المرفق علي مرتكزات ، ويضغط بواسطة قضيب المكبس عبر حشية من النحاس اللين علي الكرسي الثابت الوسيط من الجهة المعاكسة للانحناء .

-يجب أن يكون مقدار الثني أكبر (10 ) مرات من الانحناء المراد ازالته .

-يوضع العمود تحت ضغط المكبس لمدة (2-4 ) دقائق وينصح بعد التعديل أن يخضع العمود الي المعالجة الحرارية عن طريق تسخينه حتي درجة (180 - 200 ) ºم وإبقائه في هذه الحرارة لفترة تتراوح بين (5-6 ) ساعات ثم يعاد فحصه .

الكشف علي التواء عمود المرفق: 

مع ادارة عمود المرفق 180º) فإنه يجب أن تكون : 

ويجب ان نحصل علي نفس الابعاد :

A = A′

A=B 

B=B′

فإذا وجدت أي فروق أعلي من التفاوتات المسموح بها ، فإن عمود المرفق المختبر يجب استبداله (خطورة احتمال التصدع)

- يجب الا يزيد متوسط التفاوت عن (0.05 mm) ، ويحدد الاختلاف ايضا بالدرجات. 

فحص مجال الحركة لعمود المرفق : 

-يجب أن يكون هناك مجال لحركة عمود المرفق للحصول علي دفع جانبي مناسب خلال دورانه يساعد علي تجنب زيادة الاستهلاك والتذبذب .

والمحمل الرئيسي الذي يمتص الدفع الجانبي عادة يتكون من حاشيتين ، وهناك حلقات معدنية للدفع منفردة ، تستعمل أحيانا لنفس الغرض .

- تشخيص نتائج القياس لمجال الحركة الجانبية :

أ – مجال حركة العمود قليلة جدا : قد يكون السبب عدم مطابقة محمل الدفع للمواصفات الخاصة بالمحرك (اسمك من المطلوب ، او وجود شوائب بين الوجه الداخلي للحاشية )

ب – مجال حركة العمود كبيرة جدا : يعني ان سطوح الدفع تالفة وتحتاج الي تبديل 

وفي ظروف خاصة واستثنائية يحدث : 

5 – تآكل الفتحة تحت كرسي تحميل العمود القائد لصندوق التروس :

- تُجدد الفتحة المتآكلة تحت كرسي التحميل بوضع جلبة( Bush ) جديدة في الفتحة المتآكلة بعد توسيع هذه الفتحة وعمل الجلبة بالمقاس المناسب لعمود التروس بعد التأكد من سلامة سطح هذا العمود .

6 – تآكل فتحات دارة (فلانجة) العمود تحت مسامير ربط الحدافة :

- تعالج الفتحة المتآكلة في الفلانجة لتلائم مسامير ربط الحدافة عن طريق توسيعها حتي قيمة قياس الاصلاح ، وتوضع عند التجميع مسامير ربط للحدافة ذات مقاس أكبر ليناسب الفتحات الجديدة .
يجب ملاحظة أن زيادة أقطار الفتحات في فلانجة العمود تؤدى االي إضعاف هذه الفلانجة وقلة احتمالها لنقل العزم ، وانخفاض اجهاد القص المسموح لها به ، ويمكن عمل حساب بسيط للتأكد من ان الفلانجة بمقاس فتحاته الجديدة تحتمل الاجهاد المعرضة له.
-والافضل عدم اجراء هذا الاصلاح الا بعد معرفة اسباب انهيار المسامير في الفلانجة

تعليقك يهمنا 

شكرا

عمرو حبيب