DIY Billet vauhtipyörä teräksestä - Suunnittelu ja koneistus. Hyviä neuvoja toivotaan

[Freak]

Tarkoitus olisi saada itse tehtyä autoon vauhtipyörä. Tarvittavat koneet sekä niiden käyttö ovat jo hoidossa, mutta itse vauhtipyörän osuus ei. Olisi kuitenkin kiva osua kerralla maaliin, ettei ainakaan mitään sirpalekranaattia tekisi.

Materiaaliksi on valikoitunut nuorrutusteräs, tarkemmin merkinnältään 42CrMo. Tämä on amerikkalaisten ja kiinalaisten vastine eurooppalaiselle 42CrMo4 teräkselle, jota mm. Imatralainen Moc 410 on. Netistä olen lukenut, että ko. ainetta on vauhtipyörissä laajalti käytetty sekä tuosta hieman heikompaa Moc 210:ä. Onpa joku hurja tehnyt pyörylänsä ihan vaan perus viiskakkosesta eli s355 rakenneteräksestä. No, mun käyttämä materiaali on nyt tuo 42CrMo.

Mua tässä projektissa mietityttää kuinka ohueksi materiaalivahvuudeltaan tohdin vetää kytkimen kitkapinnan sekä asetelman ja kampiakselin kiinnityskohdat. Olisko jollain näihin pulmiin heittää apuja? Tarkoitus on myös tehdä kevennysporauksia yläreunaan. Joissakin kaupallisissa tuotteissa näkyy kevennysreikiä myös kitkapinnan ja kammen tasopinnan välisellä alueella, mutta siihen mä en mielelläni lähde kestävyyden vuoksi. Eikä se kevennysvaikutus ole juuri mitään verrattuna ulkokehän kevennykseen. Mihinkään hyperkeveään ei ole tarkoituskaan päästä, mutta uskoisin pelkän pyörän osalta viiden kilon alittuvan. Startin hammastus tulee muuten vakiosta pyörästä.

Vauhtipyörä tulee mun e36 rata-autoprojektiin, jossa moottorina on m42/44. Kytkimeksi tulee 200 mm, kun sellainen halvalla löytyi. Asetelma on käytössä mm. Relluissa, Volvoissa, Alfassa, John Deeressa ym. kakkakikkareessa. Volvoissa siis esim. 400-sarjan 1,7 turboissa ja Rellussa Clio Williamsissa eli ei aivan lapanen kuitenkaan. Sintterilevyllä uskoisin pitävän ne vähäiset tehot ja väännöt mitä mun moottori kehittää. Miksi näin onneton asetelma? No ensisijainen syy on tietysti keveys. Toinen on kytkinlevyn(sintteri) olemassa olo hyllytavarana suunnitelmiin kuuluvaan vaihdelaatikkoon sopivana.

[MikkoÄr]

Kitkapinnan kohdalta ei kannata liian ohkoseksi ajaa, lämpö saa herkemmin säröilemään ja vetelemään. On mukavampi jälkeenpäinkin sitten oikoa kun on mistä ottaa. Ja kuten itsekin sanoit keventelyt sieltä ulkokehältä missä vaikutus on suurin. Hehkutus rouhinnan jälkeen ei välttämättä tee huonoa jos on kovin ohut ja kuppimainen muoto.

[Freak]

Juu. Ohueksi ei saa ajaa, mutta kuinka ohueksi? Olisiko jotain valmista kaupallista tuotetta josta antaa mittoja? Noinkin suuressa kappaleessa saattaa olla valujännityksiä tai siis tällaista olen antanut itselleni kertoa. Sellainen vinkki annettiin, että koneistus noin millin päähän ja antaa yön yli levätä ja vasta sitten lopulliseen mittaan. Onko vain varmuuden maksimointia vai todellinen ongelma? Miten tuo hehkutus tapahtuu? Riittääkö emännältä salaa lainattu uuni vai tarvitaanko helvetin esikartanoon verrattavissa oleva lämpötila?

Niin joo. Vauhtipyörästä tulee suht koht suora, kun asetelma on sellainen perinteisen mallinen.

[bemmeri]

Meillä jännityksenpoistohehkutus on jotain 450-500 astetta. Hitsausjännitykset poistetaan ennen koneistusta, aineena rosteri/happoinen.
Luulisi että samoissa asteluvuissa pyöritään.

Ehkä tuo yön yli odotus liittyy enemmän siihen, että jos hieman toispuoleisesti on ainetta poistanut ja näin ollen saattanut hieman lämmetä, niin lämpö tasaantuu ja ei tule heittoa lämmöstä johtuen. Tai sitten on semmonen kappale jossa paljon massaa toisessa paikassa ja vähemmän muualla, niin varmasti jäähtyy eri tahtiin ja vetää jäähtyessään.

[Freak]

Vaimorakkaan superuuni ei aivan tuohon pysty. :think

Ei koneistuksessa muodostu niin suurta lämpöä, että siitä haittaa olisi. Onhan siinä nesteruiskutus koko ajan kuitenkin päällä. Yönylinukutus verrattavissa kuulemma Bemarin formulalohkojen käsittelyyn. Auttaisiko jos käytäis vielä porukalla kusemassa kiekon päälle? Kukahan sen suostuu sen jälkeen koneistamaan?

[BMW525Xda]

Auttaisiko jos käytäis vielä porukalla kusemassa kiekon päälle?

Ruosteessa se on aamulla.

[bemmeri]

Joo. Luulin että vähän autotallimeiningillä tehdään ja kuiva sorvi on.
Vaikka lämpenee se nestejäähdytukselläkin, kun riittävästi ainetta poistaa. Esim. joku reilu sadan kg kappale rouhitaan vaikka 25kg painoon, niin on se vähän lämmin.

Mutulla heittäisi että kuumaksi käyttö(hehkutus) on parempi/tehokkaampi lopputuloksen kannalta kuin yön yli "nukuttaminen".
Jotenkin miellän, että nuo formulalohkot oli siviilimoottoreita sen takia, että saaneet tuhansia lämpösyklejä ja ajettu reippaan puoleisesti. Näin ollen ns. "karkaistu", jos tuommoista ilmaisua käyttäisi.

[Freak]

Kohtuu iso cnc-sorvi pyörivillä työkaluilla. Homma voisi onnistua kerralla yhdellä käännöllä, jos hyvin käy ja työkalupaikat riittää.

Silloin 80-luvulla ne seisotti niitä lohkoja noin vuoden verran. Jännityksiä siinä häivytettiin ja ruostuminen oli ilmeisesti toivottuakin. Tuo päälle pissiminen on legenda siitä dokumentista, joka juutubessakin pyörii.

Täytyy keskustella työpaikalla tuosta hehkutuksesta onko tarpeellista. Kanavat sen hoitamiseen voisi olla olemassa, jos se välttämätöntä on. Harvemmin netissä siitä oli puhetta, kun vauhtipyörän teosta keskusteltiin.

[BMW525Xda]

Minä tekisin suorilta valmiiksi ja laittaisin yöksi villojen sisään tekeytymään. En kusisi päälle. Aamulla suoruus tarkastus. :think

[Freak]

Minä laittaisin yöksi villojen sisään tekeytymään. En kusisi päälle. Aamulla suoruus tarkastus. :think

Ai sorvista suoraan villoihin? Jos kappaleelle tehdään jännityksen poistohehkutus, niin eiköhän se saa tekeytyä valmiiksi siellä uunissa missä se on lämmitettykin.

Tuohon yönylinukkumiseen vielä. Koneistuksessa kappaleesta vapautuu jännityksiä. Tai sitten siihen tulee niitä. Oli miten oli, mutta joskus ne muuttavat selvästi muotoaan. Homman idea on siis antaa kappaleen rauhoittua ennen viimeistelyä.

[BMW525Xda]

Luulisi sorvatessa jännitysten poistuvan, lastuamisen myötä kun pinta rikotaan ?
Hitsatessa niitä syntyy nopean lämmön muutoksen seurauksena, sorvatessa lämpö syntyy hitaasti eikä muutu useita satoja asteita sekunneissa.

:think

[bemmeri]

Jos OT:tä jatkaa.
Siinä itse kappaleessa on jännityksiä. Erilaisia, riippuen onko vedettyä, valssattua, valettua, yms.
Esim. Levytavarasta laserilla tarkkaa kappaletta leikatessa huomaa mittapoikkeamista mikä on valssaussuunta levyllä...

[Freak]

Luulisi sorvatessa jännitysten poistuvan, lastuamisen myötä kun pinta rikotaan ?
Hitsatessa niitä syntyy nopean lämmön muutoksen seurauksena, sorvatessa lämpö syntyy hitaasti eikä muutu useita satoja asteita sekunneissa.

:think

Niinhän sitä luulisi. Silti se tuntuu olevan ymmärryksen ulkopuolella mitä siinä kappaleessa tapahtuu koneistuksen aikana. Varsinkin suurissa kappaleissa niitä muutoksia tapahtuu. Tuo mainittu jännitysten poistohehkutus tehdään nimenomaan niiden muutosten poistamiseksi, jonka jälkeen kappale ajetaan vasta lopulliseen mittaansa. Onko tämä ongelma sitten vauhtipyörässä niin sitä en osaa sanoa. Kappale on kuitenkin alle 300 mm halkaisijaltaan ja yksinkertainen muodoltaan.

[Urpo_rotta]

Ainoa asia minkä minä tiedän että oikeasti vanhennetaan ja koneistellaan 2-3 osassa on tykin putki. (pitkiä aikoja, monta kk kestävä prosessi)
Oma arvio on, että vauhtipyörän tapaisessa kappaleessa tarkkuusvaatimukset ei ole niin suuret, että olisi tarvetta seisottaa kappaletta tai hehkuttaa. Toki ei siitä haittaakaan ole.

[jani73]

Varsinkin joku happoinen ohut levy tmv on kova elämään. Vetelee joka lastun jälkeen jos vähänkään enemmän plaanataan sorvissa.



Yleisesti, jos esim reiästä sorvataan tavaraa pois, kutistuu ulkohalkaisija inan, eli pitää ottaa huomioon koneistusjärjestyksessä.


Kerran koneistelin jotain, oliko se nyt valettu akseli, happonen tai vastaava. Mitat otin terästä Z-suunnasta nollakohdasta ja loppumitasta. Kun olin raa'an ulkohalkaisijan rouhinnut työvaroille, otin Z-mitat uudelleen. Tulos, akseli oli Z-suunnassa lyhentynyt, vaikka en ollut otsapinnoista ottanut lastuakaan.



Jos vauhtipyörästä lähtee esim kytkimen puolelta enemmän, kannattanee se puoli ajaa ensin valmiiksi ja sitten toinen puoli, jos siellä vähemmän työvaraa.