Работни условия на цилиндровата втулка

Вътрешната повърхност на втулката на цилиндъра е пряко засегната от газ с висока температура и високо налягане и винаги има високоскоростно триене при плъзгане с буталния пръстен и полата на буталото. Повърхността е в контакт с охлаждащата вода, причинявайки сериозен термичен стрес при голяма температурна разлика, която се разяжда от охлаждащата вода. Страничният натиск на буталото върху втулката на цилиндъра не само утежнява триенето на вътрешната му повърхност, но и го кара да се огъва. Когато страничната тяга промени посоката, буталото също удря втулката на цилиндъра. В допълнение, той също е обект на голямо предварително натоварване при монтаж.

Налягането на газа кара стената на цилиндъра да произвежда тангенциално напрежение на опън и радиално напрежение на натиск, а вътрешната повърхност е най-голямата, което е високочестотно пулсиращо напрежение.

Поради голямото термично напрежение, причинено от температурната разлика между вътрешната и външната страна на стената на цилиндъра, напрежението на натиск се генерира върху вътрешната повърхност, а напрежението на опън съществува върху охлаждащата повърхност при обща температура. Въпреки това, при изключително висока температура, металът близо до вътрешната повърхност претърпява пластична деформация при пълзене и след охлаждане се образува остатъчно напрежение на опън върху вътрешната повърхност. Това нискочестотно напрежение, причинено от промяната на стартиране и спиране, ще доведе до умора на материала.

Втулката на цилиндъра трябва да има достатъчна якост, твърдост, устойчивост на топлина и добра устойчивост на износване. Той трябва да бъде добре смазан и охладен по време на работа.

Втулката на цилиндъра обикновено е изработена от устойчив на износване легиран чугун, съдържащ фосфор или бор, като HT25-47, HP CuCrMo и т.н. Вътрешната повърхност на втулката на цилиндъра понякога е хромирана (хромирана с хлабави отвори, масло мрежа за съхранение, хромирана), азотирана или фосфатирана за подобряване на устойчивостта на износване. Твърдостта на вътрешната повърхност на цилиндровата втулка обикновено се изисква да бъде по-голяма от HB200 и тя е добре съчетана с твърдостта на буталния пръстен. Вътрешната повърхност също трябва да има подходяща грапавост, за да може да има определен капацитет за съхранение на масло и да работи безпроблемно. Вътрешната повърхност трябва да има достатъчна закръгленост и точност на цилиндричност, а опорната повърхност за монтаж трябва да има висока точност на позициониране в центъра на вътрешния отвор.