ћосква 8 800 101 6229
 иев +38 096 163 2183
YouTube Instagram
Ќаш опыт ремонта двигателей Ч с 1990 года!
—ѕ≈÷»јЋ»«»–ќ¬јЌЌџ… ћќ“ќ–Ќџ… ÷≈Ќ“–
јЅ-»нжиниринг, AB-Engineering
√Ћј¬Ќјя

...Ќе покупать "пластилиновые" станки. » серьезно подходить к вопросу выбора станочного оборудовани€.

јлександр ’рулев,
кандидат технических наук, директор фирмы ЂјЅ-»нжинирингї

—егодн€, когда качество ремонта двигателей выходит на первый план, многие специализированные предпри€ти€ начали оснащатьс€ новым станочным оборудованием. „то, на самом деле, не может не радовать Ч наконец-то в нашу страну приход€т современные технологии ремонта, на смену "дедушкиным" методам, приспособлени€м и инструментам, с которыми к хорошему мотору лучше сегодн€ и не подходить. » выбор оборудовани€ большой Ч бери, что хочешь, скорее, делай быстрееЕ

Ќо, как известно, бочка меда (представим, что в ней и "плавают" наши станки), далеко не всегда обходитс€ без ложки дегт€. ј деготь в том, что среди большого числа красивых иностранных станков с непон€тными, но благозвучными названи€ми не все отвечают в полной мере всем требовани€м к точности обработки. ƒругими словами, выбор-то есть, а вот правильно выбрать трудно. Ѕолее того, как показывает практика, ошибитьс€ легче простого, и тогда будет немного жаль "бесцельно прожитые годы", а точнее, зр€ потраченные деньгиЕ

»нтересно, что многие продавцы оборудовани€ прекрасно осведомлены о недостатках своего товара, но намеренно не информируют об этом покупателей, предпочита€ рассказывать им разные "сказки" о пр€мо-таки волшебной точности, вместо того, чтобы проводить реальный и серьезный анализ примен€емых схем и методов обработки.

»менно така€ ситуаци€, на наш взгл€д, складываетс€ в последнее врем€ с оборудованием дл€ ремонта головок блока цилиндров. ¬ нашей статье "÷ена соосности" мы уже упоминали о том, что современные моторы с тонкими стержн€ми клапанов требуют особого подхода при ремонте. ѕо крайней мере, большинство станков, выпускаемых многими фирмами мира, подход€т дл€ этой цели лишь с большими оговорками.   сожалению, дальнейшее обсуждение статьи в широких массах специалистов моторного ремонта показало, что многие восприн€ли ее как нашу примитивную рекламу, направленную на продвижение марки SERDI на российском рынке.

ќднако некоторые из наших оппонентов забыли одну простую вещь Ч мы не первый год занимаемс€ моторным ремонтом, чтобы не отличить красивую, но малополезную "поделку" от серьезного станка. » выбирали оборудование дл€ своих цехов не с бухты-барахты, не по совету "доброго д€ди-продавца" (который обычно рекомендует по принципу "сам не хочу, но другим советую"), а исход€ из нашего собственного опыта и детального анализа технических характеристик станков и особенностей работы оборудовани€ различных производителей. » именно по этой причине мы решили подойти к вопросу сравнени€ станков и их технических характеристик со всей серьезностью Ч с применением самых современных математических методов.

 то? √де?  огда?

»так, вначале о постановке задачи.  ак известно, при обработке седла клапана на специализированном станке (как и на любом другом) резец имеет свойство "отжиматьс€" от обрабатываемой поверхности, причем тем больше, чем выше ее твердость.   чему этот отжим приводит, пон€тно Ч резец хуже исправл€ет биение седла относительно направл€ющей втулки. ј почему возникает отжим? “оже €сно Ч по причине недостаточной жесткости известной технологам системы "станок-приспособление-инструмент-деталь".

“ак вот, тот станок, у которого жесткость указанной системы выше, обработает седло точнее Ч форма обрабатываемой поверхности седла и его соосность относительно базовой (отверстие направл€ющей втулки) будут лучше. Ќапротив, станок с низкой жесткостью при обработке седла, несоосного с направл€ющей втулкой, не сможет полностью устранить эту несоосность Ц при росте силы резани€ резец легко "отожмет" от обрабатываемой поверхности. ¬ результате резец погладит поверхность, сделает ее красивой, ноЕ несоосность останетс€. ѕоэтому дл€ сравнени€ станков необ€зательно сразу углубл€тьс€ в их устройство и особенности эксплуатации, возможно, надо просто по определенной методике сравнить жесткость разных станков, чтобы найти лучшийЕ

ј какие на сегодн€шний день есть станки? ƒаже беглый взгл€д на оборудование дл€ ремонта √Ѕ÷, выпускаемое в мире, показывает, что наибольшее распространение получили две схемы. ќдна из них примен€етс€ фирмой SERDI Ч это жесткое крепление на шпинделе держател€ инструмента с цилиндрическим пилотом, имеющим зазор в направл€ющей втулке.  стати, эта же схема примен€етс€ и мировым лидером в производстве станков дл€ ремонта двигателей Ч датской фирмой AMC-SCHOU.

ƒруга€ схема, которую мы назовем "байонетной", нашла более многочисленных сторонников. «десь держатель инструмента соединен со шпинделем шарнирно с помощью так называемого байонетного соединени€ (подробно схема описана в статье "÷ена соосности").

ќба типа станков должны делать одну и ту же работу Ц обрабатывать седла головок блока цилиндров. Ќо у нас с самого начала изучени€ проблемы возникли сомнени€ в том, что станки байонетного типа могут это делать хорошо. — нами в полемику вступили отдельные, и весьма известные специалисты, которые утверждали обратное Ц схема с байонетом отлично работает и превосходит SERDI. » даже обвинили нас в непонимании сути дела, в нечестности и даже в нарушении чести и достоинства. ћы, €кобы, потревожили уже сложившийс€ рынок и сложившиес€ на этом рынке стереотипы и взгл€ды на технологии и оборудование, чем подорвали бизнес у некоторых бизнесменов от этих самых технологий и оборудовани€.

“ака€ постановка вопроса вызвала у нас естественную реакцию, которую наши оппоненты вполне могли предсказать Ц мы не только не отступили, а, напротив, еще больше погрузились в полемику и исследовани€, чтобы раз и навсегда поставить точку в этом деле. » нам это удалось. Ѕолее того, результаты, которые нам удалось получить, оказались не просто конечной точкой спора, а сенсацией, которой заинтересовались некоторые иностранные производители станков дл€ ремонта головок, включа€ SERDI и AMC-SCHOU.

∆есткость? ј вы как думаете?

»так, начинаем наше исследование, в котором будем пытатьс€ сравнить жесткости систем "шпиндель-пилот" в двух указанных схемах Ч байонетной и SERDI. ѕовторим еще раз: жесткость в нашем понимании Ч способность системы противосто€ть отжиму резца от поверхности седла в процессе обработки. ќчевидно, чем эта жесткость выше, тем точнее обработка. ѕри этом, чем меньше деформаци€ системы, тем более точно резец будет держать соосность седла относительно втулки.  ак очевидно и обратное Ч чем меньше жесткость, тем хуже резец сможет исправить несоосность седла, имевшую место перед обработкой. ќсобо неверующих просим рассмотреть такую задачу Ч в системе ручного инструмента невозможно обеспечить соосность седла и направл€ющей втулки именно по причине отсутстви€ жесткости, а проще говор€, по причине изгиба пилота при обработке седла.

“аким образом, дл€ оценки жесткости надо шпиндели обоих систем нагрузить в месте креплени€ резца одной и той же поперечной силой и посмотреть, насколько они деформируютс€. ƒл€ этого мы, дабы поставить обе схемы в одинаковые услови€, прин€ли одинаковые шпиндели, одинаковые пилоты, одинаковую почти всю геометрию полностью, кроме одного Ч у схемы с байонетным шарниром в месте соединени€ держател€ инструмента со шпинделем расположен шарнир, а у SERDI его нет.

ƒругие особенности нашей задачи. ƒл€ простоты мы принимали, что в подвижных соединени€х типа "пилот-втулка" скольжение есть, а зазора нет. Ёто об€зательное условие, иначе на результаты расчетов повли€ют зазоры (а они, как говоритс€, "отдельна€ песн€"). Ўпиндель был вз€т полый, диаметром 80мм и стенкой 7мм, а на высоте от резца 250мм у SERDI и 120мм у байонетного станка он вставлен в неподвижную втулку (пиноль). ѕилоты Ч оба 7мм, наоборот, имели скольз€щую посадку в нужных местах, как и в реальной жизни. ¬ысота седла от направл€ющей втулки также одинакова и равна 35мм.

¬ процессе расчетов байонетной схемы вы€вилась некотора€ сложность Ч решение не сходилось из-за потери контакта между детал€ми шарнира. ѕришлось немного, всего с силой 2,5 к√, прижать держатель к шпинделю. „то подтвердило, в частности, необходимость пружины в этой схеме.

Ќагружали шпиндели одинаковой поперечной силой (точечной нагрузкой), всего-навсего 10 к√. ћесто приложени€ силы Ч нижний край держател€ инструмента, примерно там и расположен резец. ƒалее было выполнено конечно-элементное моделирование обоих схем, которое включало в себ€ разбиение их на конечные элементы с помощью универсального сеткоразбивател€ (пор€дка 40 тыс€ч элементов дл€ каждой модели). Ќу а затем был проведен сам вычислительный эксперимент, в процессе которого мы получили решение (определение напр€женно-деформированного состо€ни€ конструкции) методом итераций. –езультаты его представлены в виде так называемых контурных графиков, при этом масштаб деформаций дл€ большей нагл€дности мы выбрали 2000:1 в обоих случа€х. Ёто значит, что реальные деформации (они справа, даны в метрах и в зависимости от значени€ обозначены разным цветом) на графиках увеличены в 2000 раз.

ѕосмотрите на цветные диаграммы. ¬идно, что перемещение (отжим) резца в схеме SERDI без шарнира (0,0033мм) примерно в четыре с половиной раза меньше, чем перемещение резца в схеме с шаровым шарниром (0,0149мм). —оответственно, больше и напр€жени€ Ч пилот больше напр€жен при шарнирной системе. ƒаже несмотр€ на то, что шпиндель в схеме без шарнира нагружен больше.

» разница эта пон€тна Ч в схеме SERDI жесткость во многом обеспечиваетс€ толстым шпинделем, а в схеме с байонетным шарниром, в основном, тонким пилотом. ј тонкий пилот не может противосто€ть усилию от резца так, как это делает мощный шпиндель. ∆естка€ система SERDI боковую нагрузку воспринимает шпинделем с небольшой степенью опоры на пилот. ‘актически шпиндель в схеме SERDI работает как мощна€ балка, имеюща€ жесткую заделку с одной стороны и оперта€ на тонкий пилот с другой.

” схемы с байонетом шарнир разв€зывает держатель от шпиндел€. “огда какой шпиндель ни делай мощный, и где его ни закрепл€й, держатель, опертый с одной стороны на шарнир, а с другой стороны на тонкий пилот, при боковой нагрузке просто провернетс€ в шарнире, резко загрузив пилот. ¬ результате шпиндель останетс€ практически ненагруженным, в то врем€ как нагрузки на пилот (и его деформации) резко возрастут. “ака€ "хлипкость" конструкции и привела к значительному, в 4,5 раза, росту деформации в зоне расположени€ резца по сравнению со схемой SERDI.

Ђѕластилиновыйї такой станочек...

”читыва€ найденный характер и причины деформаций, интересно посмотреть, что будет при уменьшении диаметра пилота. ¬о вс€ком случае, разница в жесткости конструкции SERDI и байонетных станков должна увеличитьс€ еще больше.   примеру, некоторые производители декларируют отличную работу своих станков до размера пилота в 4 мм! „то ж, проверим, насколько обоснованы эти декларации.

ќп€ть переходим к нашей модели, но диаметр пилота уменьшаем до 4 мм. » получаем просто ужасающую картину Ц разница в деформаци€х (а фактически, в жесткости) выросла более чем в п€ть раз и составила 30!!! ѕри этом деформации в схеме SERDI практически изменились очень незначительно, и выросли всего на 15%. Ёто полностью подтвердило наши предположени€ о том, что в схеме SERDI жесткость задает мощный шпиндель, а пилот играет только вспомогательную роль. ѕоэтому уменьшение диаметра пилота с 7 мм до 4 мм почти не повли€ло на деформацию системы от заданной боковой нагрузки (10 к√), и деформаци€ увеличилась всего с 3,3 мкм до 3,8 мкм.

—овершенно обратна€ картина обнаружилась в системе байонетного типа. —огласно нашей гипотезе, в этой схеме вс€ жесткость сосредоточена в самом пилоте. » гипотеза полностью подтвердилась Ц при уменьшении диаметра пилота с 7 мм до 4 мм деформации от заданной боковой нагрузки возросли с 0,0149мм до 0,117мм, т.е. в почти в 8 раз! ¬ итоге проигрыш схемы с байонетом в жесткости составил уже не 4,5, а 30 раз! “акие огромные деформации от, в общем-то, "копеечной" нагрузки в 10 к√ даже не позволили изобразить их в выбранном масштабе 2000:1 Ц пришлось уменьшать масштаб в 10 раз, до 200:1. “еперь ни о какой способности обрабытывать на этих станках седла многоклапанных головок не может быть и речи Ц эти станки максимум на что способны, так это только гладить седло, "не причин€€" ему никакой соосности относительно направл€ющей втулки.

“аким образом, полученный нами результат гласит Ч чем меньше диаметр пилота, тем больше байонетна€ схема уступает в жесткости схеме SERDI. ј это как раз то, о чем мы говорили не раз, в том числе, и в стать€х, которые некоторые мотористы, видимо, по недомыслию, прин€ли за рекламу SERDI Ч байонетна€ схема неудачна, а по большому счету Ч вообще непригодна дл€ ремонта седел современных многоклапанных двигателей. “еперь мы считаем этот факт полностью доказанным.

» нет ничего удивительного в том, что, получив такие результаты, мы во всеуслышание объ€вили схему с баонетным шарниром "пластилиновой". ј заодно назвали "пластилиновыми" и все станки, работающие по этой схеме. » за€вили о нечестности производителей и продавцов этого, с позволени€ сказать, "оборудовани€". ѕочему? ј давайте разберемс€Е

Ўумел камышЕ

Ѕеда, как вы€сн€етс€, у схемы с байонетом не только с многоклапанными головками легковых автомобилей. —овременные моторы грузовиков тоже не подарок Ц многие из них тоже стали многоклапанными, диаметры клапанов уменьшились, а твердость седел возросла. ¬ этой ситуации жесткость станка стала определ€ющей, что вынудило фирму SERDI выпускать специальные станки дл€ грузовых автомобилей и т€желой техники. ј что может пилот в станке байонетного типа сделать с хорошим седлом в хорошей грузовой головке блока? ƒа ничего не может, только гнутьс€ под т€жестью усилий резани€, как камыш от ветра. » уж куда ему, волшебно-пластилиновому, угнатьс€ за шпиндел€ми т€желых станков SERDI 4.0 Power или SERDI 100HD (Heavy Duty)?

» действительно, расчет дл€ пилота 10 мм показывает, что байонетна€ система продолжает почти вдвое уступать SERDI. ѕри этом, если жесткость системы SERDI всегда можно увеличить, сделав более мощный шпиндель, то жесткость байонетной системы увеличивать нечем, кроме диаметра пилота.

¬от и остаетс€ нашему бедному байонетному станочку жалкий удел Ц старые машинки с отжившими свой век моторчиками. “е, которые выпущены 30 или 40 лет назад, и дл€ ремонта которых этот станочек и предназначалс€, когда разрабатывалс€ в те же годы. ј что делать Ц технический прогресс похоронил много старых идей, бывших в свое врем€ весьма и весьма передовымиЕ

¬ывод из всего этого совершенно очевиден Ч раз система SERDI без шарнира обладает во много раз большей жесткостью (а при малых диаметрах пилота разница просто катастрофическа€!), то заведомо будет работать с несоизмеримо большей точностью. Ѕолее того, применение пластилиновых станков на практике в некоторых случа€х может вообще оказатьс€ невозможным. » совершенно неважно, какой такой патентованный супершарнир применен в последних станках байонетного типа Ч пороки схемы он никак уменьшить не может.

¬ этой ситуации дальнейшее продвижение этих волшебных станочков, в том числе, и на российском рынке, без подробного информировани€ и акцентировани€ внимани€ покупателей на их неработоспособности ничем, кроме обмана или нечестной игры, назвать не получаетс€. Ѕолее того, теперь всем должно стать, наконец, пон€тно, почему некоторые фирмы сегодн€ усиленно разрабатывают новые станки Ч старые станки вообще не могут по точности конкурировать с SERDI.

 опируем?  опируемЕ

“о, что байонетна€ схема обречена, уже давно не составл€ет никакого секрета и дл€ самих производителей. ѕосмотрите на фотографии с прошлогодней выставки "јвтомеханика", что ежегодно проходит в √ермании. Ќа них самый новейший станок. Ќо если присмотретьс€ Ц это нека€ копи€Е ѕравильно, это копи€ SERDI.

ѕомните, мы в своей статье "÷ена соосности" отметили, что главные технические решени€ SERDI закрыты патентами? ј это значит, что использовать их нельз€, можно загреметь "под фанфары", точнее, под судебное разбирательство. ј как же быть? ќдин из путей Ц попытатьс€ обойти эти патенты технически. Ќа практике это означает создать заведомо более сложную конструкцию. »ли купить патент (а кто продаст чего хорошего конкурентам?). Ќо вот другие узлы, не защищенные патентами, можно использовать уже без разрешени€.

» что же мы видим на новом станке? —истема зажима головки блока Ц даже не копи€, а просто SERDI. ј все остальное выполнено по принципу SERDI Ц две плоских воздушных подушки и одна сферическа€. Ќо пришлось усложн€ть, чтобы не нарватьс€. »Е станок оказалс€ нерабочим, выставочным образцом.

ƒоведет ли фирма-производитель эту конструкцию а-л€ SERDI? Ќаверное, доведет, но не быстро. » совсем не факт, что она окажетс€ конкурентоспособной. ј что делать, копи€, как правило, получаетс€ хуже оригинала.

»нтересно, что некоторые иностранные фирмы, как иные у нас в –оссии, чихать хотели на вс€кие там права и патенты. » потихонечку налаживают производство станков-копий SERDI. ≈сть такие в »талии, есть где-то в ёжной јмерикеЕ ѕравда, копируют не самые универсальные модели, пока только те, что попроще, сложные модели им не по зубам. Ќо это уже дело не наше, а скорее, компетентных органов соответствующих государств. ѕравда, вот вопрос Ц почему-то копируют именно SERDI.Е ј говор€т, плохой. ј вот лучшие образцы других фирм почему-то не копируют. —транноЕ

 упитеЕ на грош п€тачков

Ќесмотр€ на очевидные преимущества SERDI, среди специалистов нашлось немало рь€ных сторонников байонетных шарниров и таких же противников SERDI. Ќо мы заметили одну их волшебную хитрость Ц чем больше, пр€мо с пеной у рта, тот или иной специалист защищает преимущества байонетных станков, тем меньше он св€зан с этими станками. ј некоторые защитнички байонета, как вы€снилось, вообще работают на SERDI!

“акой цинизм у нас вызвал не просто недоумение, возмущение!  ак, значит, работа€ на SERDI, эти горе-специалисты убеждают других в том, что белое Ц это черное?  ак говоритьс€, Ђне верь глазам своимї? »ли действуют по уже упом€нутому принципу "сам не хочу, но другим советую"?

≈ще интересней, когда обсуждение стараютс€ свести к демагогии. —мысл такой Ц хорошо, вы провели расчет, там видно, что SERDI лучшеЕ. ЌоЕ вы докажите, что действительно лучше. ¬о как Ц доказали, но все равно докажите!

¬се это, конечно, было бы смешно, если бы не было так грустно. ѕотому что эти горе-специалисты обманывают, вод€т за нос, а проще говор€, откровенно дур€т тех, кто еще не имеет необходимого опыта, а потому и пришел за советом к "старшим товарищам". Ќо эти так называемые "старшие", при ближайшем рассмотрении, выступают в роли совсем "не товарищей", а самых обыкновенныхЕ "кидал". » люди после их обработки потрат€т немалые деньги, возможно, несколько дес€тков тыс€ч ≈вро, чтобы купить откровенную др€нь, которой просто нельз€ пользоватьс€. » такие примеры, к сожалению, уже по€вились в последнее врем€.

ѕочему так происходит? ћы считаем, что это вызвано не техническими, а какими-то личными причинами. ¬идимо, кто-то где-то нас крепко ненавидит. » есть отчего Ц сегодн€ не они, а именно мы представл€ем в –оссии самое лучшее в мире оборудование SERDI и AMC-SCHOU. » побороть нас оказалось трудно, и техническа€ подготовка у нас серьезна€, потому что мы технари, а не торговцы-коробейники.

Ќо это все, как говоритс€, лирика. √лавный вопрос Ц какое оборудование лучше, а какое вообще непригодно дл€ нормальной работы, мы вы€снили однозначно, окончательно и бесповоротно. Ќу а что покупать дл€ своего цеха Ч это решение предлагаем каждому найти в качестве домашнего задани€ и прин€ть самосто€тельноЕ



ќпубликовано в журнале "јвтомобиль и сервис" є5/2006.

ƒругие наши рекомендации...


Ќа главную



Ёто расчетна€ схема шпиндел€ системы с байонетным шарниром (хорошо виден шарнир, которого нет у SERDI)Е



¬от это шпиндель системы с байонетным шарниром - пиноль на высоте 350 мм от резцаЕ



ј это характер деформаций пилота и отклонени€ держател€ инструмента в системе с байонетным шарниром.



“еперь смотрим на шпиндель системы SERDI (пиноль на высоте 350 мм от резца)Е



Еи на характер деформации пилота в системе SERDI - при той же высоте пиноли жесткость в 2,5 раза больше, чем у байонетного станкаЕ



Ёто деформаци€ шпиндел€ байонетной системы при расположении пиноли на высоте 120 мм от резца Ц практически ничего не изменилось по сравнению с высотой 350 ммЕ



ј вот у SERDI уменьшение высоты расположени€ пиноли c 350 до 250 мм привело к заметному, более чем вдвое, повышению жесткостиЕ



ѕри этом пилот у SERDI теперь почти перестал изгибатьс€ (по сравнению с байонетной схемой)Е



ѕри уменьшении диаметра пилота с 7 мм до 4 мм жесткость SERDI уменьшилась всего только на 15%Е



“акое же уменьшение диаметра пилота у байонетного станка сделала этот станок Ђпластилиновымї - по жесткости он стал уступать SERDI в 30 раз! «аписать деформации здесь удалось только в 10 раз меньшем масштабе!Е



A вот деформаци€ в системе SERDI дл€ пилота 10 мм - она немного уменьшиласьЕ



ƒеформаци€ в системе с байонетом дл€ пилота 10 мм уменьшилась во много раз, но осталась почти вдвое больше, чем у SERDIЕ



ј теперь результирующий график деформаций в зависимости от диаметра пилота - "хуже нету байонету"Е


—ћ÷ "јЅ-»нжиниринг"© 2001. ¬се права защищены