Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Пимошенко, А. П. Кавитационные разрушения в малооборотных дизелях

.pdf
Скачиваний:
19
Добавлен:
19.10.2023
Размер:
5.3 Mб
Скачать

нута только при внедрении комплекса конструктивных и экс­ плуатационных мероприятий.

Конструктивные мероприятия предусматривают:

повышение гидростатического давления в системах охлаж­

дения двигателей от 2,5 до 3,0 ати за счет переноса расшири­ тельных цистерн из шахт машинных отделений в кожухи дымовых труб. Это одно из наиболее эффективных средств снижения интенсивности кавитационных разрушений, так как величина разрушений при повышенном давлении незначитель­

но зависит от температуры охлаждающей воды, что особенно важно для систем охлаждения эксплуатирующихся дизелей, где отсутствуют терморегуляторы. Кроме того, повышение давле­ ния в контуре пресной воды способствует стабилизации ее ка­

чества благодаря тому, что предотвращаются протечки из кон­ тура забортной воды;

герметизацию систем охлаждения двигателей путем уста­ новки гидрозатворов. Она обеспечивает снижение содержания кислорода в охлаждающей воде в 15—17 раз по сравнению с открытыми системами, в результате повышается кавитацион­

ная прочность

воды и

снижается ее

химическая

активность;

к тому же в

условиях

эксплуатации

установка

гидрозатвора

дает возможность своевременно обнаружить поступление отра­ ботавших газов в систему охлаждения двигателей;

обработку отверстий для выхода охлаждающей воды в блоках двигателей ДМ 650-VBF-90 (ППР типа «Грумант») и 5ДКРН 50/110 (танкеры типа «Певек»), причем делать это следует только в тех двигателях, где обнаружены хотя бы не­ значительные очаги разрушения блоков;

проверку высоты верхних направляющих поясов у вновь устанавливаемых втулок цилиндров, чтобы не перекрывались отверстия для выхода охлаждающей воды из блока. В случае частичного перекрытия отверстий необходимо произвести соот­ ветствующую обработку втулок.

Эксплуатационные мероприятия.

Нельзя допускать разгерметизации охлаждающих систем двигателей, так как даже кратковременная разгерметизация приводит к быстрому насыщению воды кислородом до исход­ ной концентрации.

Качество охлаждающей воды в системах должно соответ­ ствовать следующим требованиям:

содержание хлоридов — не более 100 мг/л;

общая жесткость — не более 1,5 мг-экв/л- Контроль за качеством воды должен производиться с по­

мощью судовых экспресс-лабораторий. В системах охлажде­

92

ния следует систематически использовать эмульсионные мас­

ляные присадки и

постоянно

поддерживать их

концентрацию

в пределах 0,5±0,2% от веса воды в системе.

предупредить

Известно, что в

процессе

проектирования

кавитационные разрушения значительно проще, чем устранить их в период эксплуатации двигателя. Однако действующим ГОСТом 10150—70 «Технические требования на дизели стаци­ онарные, судовые, тепловозные и промышленного назначения» не предусматривается никаких мер, направленных на пред­ отвращение кавитационных разрушений втулок и блоков ди­ зелей со стороны охлаждения.

C января 19,74 г. введен новый ГОСТ 17919—72 «Втулки цилиндровые стальные дизелей и газовых двигателей». Но его требования распространяются только на стальные втулки лег­ ких дизелей, имеющих диаметр цилиндра не более 200 мм.

Таким образом, появилась необходимость в разработке технических требований, которые бы позволили предусмотреть мероприятия по предотвращению кавитационных разрушений

втулок и блоков цилиндров средне- и малооборотных дизелей

на стадии проектирования.

Технические требования, прежде всего, должны быть на­ правлены на предотвращение вибрации втулок как основного первоисточника кавитационных разрушений. Для этого в них должны быть предусмотрены меры, обеспечивающие достаточ­ ную жесткость втулок как за счет максимально допустимого

увеличения толщины стенки, так и за счет устройства дополни­ тельных промежуточных опор. Опоры могут быть выполнены не по всей окружности, а лишь в плоскости качания шатуна.

Требования должны предусматривать, чтобы системы охлаждения малооборотных двигателей рассчитывались на ве­

личину рабочего давления воды не ниже 3—3,5 ати. Обеспечить такую величину давления на больших судах можно, устанавли­

вая расширительные цистерны на соответствующей высоте по отношению к двигателю.

Для удаления воздуха и паровоздушной смеси коллектор выходящей воды должен быть сообщен с цистерной аэрацион­ ным трубопроводом достаточного сечения.

Учитывая влияние температурного режима на процессы кавитации и нестабильность режимов работы двигателей, систе­ мы охлаждения снабжать терморегуляторами.

Проведенные исследования и опыт эксплуатации малообо­

ротных дизелей на рыбопромысловых судах показывают, что разработка технических требований позволит снизить остроту

проблемы кавитационных разрушений в дизелях этого класса.

93

ЛИТЕРАТУРА

1.

Акулич ев В.

А., Сиротюк Μ. Г.

Зародыши кавитации

и ка­

витационная прочность

жидкости. — Труды

Акустического

ин-та,

1967,

вып. 3, с. 80—99.

 

А. О расчете

кавитационной

прочности

реальных

2.

Акуличев В.

жидкостей. — «Акустический журнал», 1965, т. 11,

№ 1, с. 19—23.

прочность

3.

Акуличев В.

А. Гидратация

ионов

и

кавитационная

воды. — «Акустический

журнал»,

1966, т. 12, № 2,

с.

160—166.

 

 

 

4.

Аладьев И.

Т. Вопросы физики кипения. Μ., «Мир», 1964.

 

5.

БебчукА. C.,

Макаров Л. О., Розенберг Л. Д. О меха­

низме

кавитационного разрушения

поверхностных

пленок в звуковом поле.—

«Акустический журнал», 1956, т. 2, № 2, с. 113—117.

 

 

 

 

6.

Бе бч у к

А. С.

К вопросу о механизме кавитационного разруше­

ния твердых тел. — «Акустический журнал»,

1957, т. 3,

№ 4, с. 369—371.

7.

Б е б ч у к

А. С.

К вопросу

о

кавитационном

разрушении

твердых

тел. — «Акустический журнал», 1957, т.

3, № 1,

с. 90—91.

 

 

 

8.

Бе бч у к

А. C.,

Борисов Ю. Я.,

P о з е н б е р г Л. Д. К вопросу

о кавитационной

эрозии. — «Акустический

журнал»,

1958,

т.

4,

№ 4,

с. 361—362.

А. C.,

P о з е н бе р г Л. Д. О зависимости кавитационной

9.

Б е б ч у к

эрозии от растворимости газа, находящегося над жидкостью. — «Акусти­ ческий журнал», 1960, т. 6, № 4, с. 498—499.

10. Высоцкий А. А., Зобачев Ю. Е. Защита металлов от кави­ тационного разрушения антикоррозионными присадками. — «Энергомаши­

ностроение», 1965, № 4, с. 34—36.

пузырьков в воде

11. Гаврилов Л. P. О распределении газовых

по их размерам. — «Акустический журнал», 1969, т. 15,

№ 1, с. 25—27.

12.Евтушенко А. В. Об увеличении моторесурса судовых ДВС.— «Морской сборник», 1955, № 2, с. 15—23.

13.Зарембо Л. К., Красильников В. А. Введение в нелиней­

ную акустику. Μ., «Наука», 1966.

14.Иванченко H. H., C кур и дин А. А., Никитин Μ. Д. Ка­ витационные разрушения в дизелях. Л., «Машиностроение», 1970.

15.Кудрявцев Б. Б. Ультразвуковые методы исследования веще­

ства. Μ., Учпедгиз, 1961.

16.

Пер ник А.

Д.

Проблемы

кавитации. Л., «Судостроение», 1966.

17.

Петухова

Т.

Μ.,

Корженко А. Л. Эффективность действия

антикавитационных присадок.

«Энергомашиностроение», 1969, № 3,

с. 29—31.

18.Сиротюк Μ. Г. Упругость и прочность стабильных газовых пу­ зырьков в воде. — «Акустический журнал», 1970, т. 16, № 4, с. 567—569.

19.Сиротюк Μ. Г. Об энергетике и динамике кавитационной обла­ сти. — «Акустический журнал», 1967, т. 13, № 2, с. 256—269.

20.Фомин В. В. Гидроэрозия материалов. Μ., «Машиностроение»,

1966.

21.Френкель Я. И. Кинетическая теория жидкости. Μ., Изд-во АН СССР, 1945.

22.Born Н. Zur Frage der Absorptionsmessungen im Ultrasschall­ gebiet, Zs. f. Phys, 120, 383, 1943.

23. Plesent Μ., Ellis A. On the mechanism of cavitation ∙ damage. — Transection AS ME, 7, 1955.

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

Введение...........................................................................................................................................................................

3

Глава I. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЦЕССА

КАВИТАЦИОННЫХ РАЗРУШЕНИЙ В

ДИЗЕЛЯХ

§ 1. Физико-химическая сущность процессов

кавитацион­

ных разрушений...............................................................................................................

5

§ 2. Основные факторы, влияющие на степень кавитаци­

онных разрушений......................................................................................................

7

§ 3. Способы защиты охлаждаемых деталей дизелей от

кавитационных разрушений.............................................................

14

Глава И. КАВИТАЦИОННЫЕ ПОВРЕЖДЕНИЯ В МАЛООБОРОТНЫХ ДИЗЕЛЯХ

§ 4.

Основные

паспортные данные

двигателей,

систем

17

§ 5.

охлаждения

и

и материала втулок

цилиндров

. .

Характер

зоны повреждений двигателей типа

18

§ 6.

ДМ 650-VBF-90 и 8ТД-48................................................................................

полостей

охлаждения

Конструктивные

особенности

24

 

двигателей

типа

ДМ 050-VBF-90

и 8ТД-48

...

§ 7. Конструктивные особенности систем охлаждения дви­

 

 

гателей типа

ДМ 650-VBF-90 и

8ТД-48 .... 29

§ 8. Кавитационные повреждения крейцкопфного двигате­

33

 

ля 5ДКРН

 

50/110....................................................................................................

 

 

 

 

Глава III. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИЧИН, ПРИВОДЯЩИХ

 

 

 

К КАВИТАЦИОННЫМ РАЗРУШЕНИЯМ

 

 

 

МАЛООБОРОТНЫХ ДИЗЕЛЕЙ

 

 

 

 

§ 9. Роль вибрации втулок цилиндров в кавитационных

 

 

разрушениях

 

двигателей

типа

ДМ

650-VBF-90

35

 

и 8ТД-48.................................................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

§10. Роль вибрации втулок цилиндров в кавитационных разрушениях двигателя 5ДКРН 50/110 .... 43

Глава IV. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА КАВИТАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ

§

11.

В ДИЗЕЛЯХ

 

48

Цель и методика исследований............................................................

§

12.

Зависимость кавитационных разрушений от темпера­

§

13.

туры в различных водных средах............................................................

51

Зависимость кавитационных разрушений от величины

§

14.

зазоров........................................................................................................................................

кавитационных разрушений

56

Исследования

образцов

 

 

с различными

покрытиями................................................................................

62

§15. Сравнительные испытания кавитационной стойкости образцов, изготовленных из материала цилиндровых

 

 

втулок двигателей ДМ 650-VBF-90 и 8ТД-48 ...

65

§ 16. Краткие выводы по результатам модельных испытаний

66

Глава V. ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ ПРОВЕРКА МЕРОПРИЯТИЙ

 

 

 

ПО ЗАЩИТЕ ОТ КАВИТАЦИОННЫХ РАЗРУШЕНИЙ

 

§

17.

ВТУЛОК И БЛОКОВ МАЛООБОРОТНЫХ ДИЗЕЛЕЙ

68

Методика

проверки...................................................................................................

 

полостиохлаждения

§

18.

Конструктивные

изменения

§

19.

двигателей ДМ 650-VBF-90......................................................................

 

Герметизация

систем

охлаждения.................................................

давления

77

§

20.

Повышение

величины

гидростатического

80

§

 

в

контуре

пресной

воды системы охлаждения . .

21. Использование

в системе охлаждения воды высокой

83

§

22.

чистоты (ВВЧ)..............................................................................................................

 

 

 

 

Использование

эмульсионныхмасляных присадок

85

§

23.

Эффективность

работы втулок цилиндров

сутол­

88

 

 

щенными стенками....................................................................................................

 

 

 

Глава VI. ПРИЧИНЫ КАВИТАЦИОННЫХ РАЗРУШЕНИЙ

 

 

 

В МАЛООБОРОТНЫХ ДИЗЕЛЯХ И МЕРОПРИЯТИЯ

 

 

 

ПО ИХ ЗАЩИТЕ

 

 

 

 

90

§ 24. Причины кавитационных разрушений.................................................

дизелей

§

25.

Мероприятия

по

защите

малооборотных

91

Литература

 

от

кавитационных

разрушений............................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

94

Мурманское Центральное проектно-конструкторское н технологическое бюро главка «Севрыба»

Пимошенко Александр Петрович, Кошелев Иван Федорович

КАВИТАЦИОННЫЕ РАЗРУШЕНИЯ В МАЛOOBOPOTHbIX ДИЗЕЛЯХ

Редактор С. К- Богатикова Художественный редактор А. 3. Маркелов Технический редактор А. Ф. Сергеев Корректор 3. Μ. Лазько

Сдано в набор 5/ѴІІ 1974 г. Подписано к печати 11/ХІІ 1974 г. Бумага писчая № 1. Фор­ мат бумаги 60X84/16. Усл. печ. л. 5,58. Уч.-изд. л. 5,39. Тираж 1000 экз. Заказ3973 ПН 03291. Цена 30 коп.

Мурманское книжное издательство, г. Мурманск, Дом печати. Мурманская областная ти­ пография, г. Мурманск, ул. К- Маркса, 18

Л

30 К.

5 4 3 5 *»

∙⅛OtiU-~V< .∙,.".∙.-. .√'∙'>'

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ