2021-3-30 shrink fit

今回はシリンダーにシリンダーライナーを焼き嵌めする予定でした。
予定では長くても2時間もあれば終わるはずだったのですが、全然だめで結局数週間かかってしまいました。
その顛末です。

まず準備段階として アルミの熱膨張率約23X10-6/°加熱範囲としては180度室温20℃ ライナー直径40oとすると
23X160X40X10-6=約0.14mm
0.1oくらいは膨張するはずです
シリンダーの内径は一番小さいと思っている上部で39.95oくらい。ライナー外形は40.05o位。
楽勝で入るはずでした。



This time, I'm going to insert the cylinder liner into cylinder.
It will be completed in a few hour, but actually it took about one month.

ライナーを垂直に保持しやすくするための保持具です。


Fixation for cylinder liner.
こんな感じでライナーを保持します。

Hold the cylinder liner.
いつものようにホットプレートで加熱します。


Heating
 20分くらい加熱するとこのくらいまで上がります。

About 20 minutes heating.
ここで保持具にセットしたライナーをすとんと落とし込む・・・はずでした。
なんと引っかかっておりていきません。
抜くにもびくともしません。

ライナーはどんどん熱膨張。私はパニック。

仕方ないのでここは放置して自分の頭を冷やしました。



After heating, the cylinder liner should be slipped into the cylinder easily but it stopped at the middle.

I had to wait to cool down my head.
数日かかって抜き出し用の固定具を作りました。
どれもそこそこの精度が必要です。


I made jig for push out the liner from the cylinder.
油圧バイスで抜き取ります。

ハンドルの締め付けだけでは抜けず、油圧の力が必要でしたが何とか抜けました。

やっと再出発点に戻れました。

Set them on hydraulic vise.
Only by the hand power it was not possible to pull out, hydraulic power was needed and the liner came out without no damage.
途中で引っかかってしまったので再度詳細に測定をし直しました。

なんとシリンダー側の中間が細いという結果が出ました、
ラッピングして仕上げてあるのですが、細くなってしまった芯材で無理やりラップしたので手前と奥だけ削れ中央が細くなってしまったのでしょう。ここを通過できるようにライナーを少し細くします。

後からわかった事なのですが、中央が細いシリンダーにライナーをはめ込むと、そのライナーは中央が細くなってしまいます。この修正が大変でした。シリンダーのほうを広げるべきでした。シリンダーのほうがアルミで柔らかいですし。
この時点では思いつきませんでした。


I checked the cylinder and liner again.
I found that middle of the cylinder was narrower than top and bottom. The cause of this might be using loose fit lap.

I found out later, when you insert the liner into the cylinder that has narrow portion at middle, liner also becomes narrow at that point.
It was very hard to recover from this deformity, I should widen the narrow point on the cylinder, because it is easier to widen the aluminum cylinder.
ライナー外周を0.04ほど研磨しました。

旋削なら一発ですみますが、軸方向と円周方向の二方向のブレを0.01以下にセットできる自信がなく、耐水ペーパーでひたすら研磨しました。
♯240の耐水ペーパーで5分研磨して0.005くらいしか削れません。
忍耐が必要な作業でした。


grinding the cylinder liner
落とし込むのにできるだけ滑らかに落とし込みたいので♯2000まで研磨してあります。

外周を小さくするのはすごく大変ですが、鏡面にするのは比較的短時間でできます。

よく見ると多少研磨痕が残っているのが見えますが、このくらいなら滑らかに落ちてくれるでしょう。


completed
失敗したくないのでできるだけ高温になるまで待ちました。
25分くらいかかりますが、引っかかって引き抜きと修正をする時間から見れば大したことではありません。


It took over 25minutes to reach this temperature, but it is far shorter to make jigs
今度はすとんと落ちてくれました。

The cylinder liner dropped into the cylinder.
 無事に2個とも入りました。

土曜の午後スタートして夕方までには終わるはずの作業だったのですが。

Two succeeded with no accident.

前後シリンダーがクランクケース内でお互いに干渉してしまいます。
この分を切削します。固定具にセットして22.5度傾けて切削します。


The cylinder skirt touched each other in the crank case.
To prevent it, cut the skirt on the jig.
切削が終了しました。

finished
クランクケースにセットできました。
半日あればここまで来るはずだったのですが一月近くかかってしまいました。


Set on the crank case.

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