книги из ГПНТБ / Балякин, О. К. Технология и организация судоремонта учеб. пособие
.pdf1) ограничения дополнительной нагрузки на подшипники дви гателя и дейдвудные втулки:
где/?! vlR 2— допускаемые максимальные дополнительные нагруз ки на носовую дейдвудную втулку и кормовой под шипник двигателя, кгс;
h и h — размеры по рис. 58, б\
2) ограничения дополнительных напряжений в промежуточном вале:
| М | < 0 , 1 ( < / 3п р d Sп р . о ) О и з г ',
3) ограничения дополнительных напряжений в вале двигателя:
| М | |
< 0 , 1 |
( < / 3ДВ----- d 3Д В .о ) О и з г - |
В этих формулах dnp, |
dBр.0, |
d№, с?дв.0 — наружные и внутренние |
диаметры валов, |
см; |
|
°изг“ допустимые дополнительные напряжения изгиба в проме жуточном вале и вале двигателя, кгс/см2 (для промежу точных валов и валов электродвигателей аизг= 300, для коленчатых валов аИЗг= 50).
С помощью номограммы определяют допустимые пределы из лома на одном разобщенном соединении валов по данному заме ренному значению излома на другом соединении. Смещение при этом в любом случае не допускают более 0,1 мм.
Номограмму строят следующим образом (рис. 59): 1. Проводят оси координат.
160
2. Из ранее приведенных формул получают уравнения вида:
|
+ а ф ! — йф2= С ; |
— /Иф1+ п ф 2 = /(, |
где а, |
Ь, т, п — цифровые коэффициенты. |
|
3. |
Поочередно решают уравнения относительно ф2 и ф! и полу |
|
чают координаты точек А, В, С, |
D из первого уравнения и точек |
|
Е, F, |
К, L — из второго. |
|
Решение уравнений: |
|
|
+ Йф1 — &ф2 = |
С |
|
|
Л ( ' Ь = 0; |
?2 = — |
|
|
Г« |
о II |
?1= + |
a J |
|
|
|
|
С ( ? г = 0; |
?2 = + |
|
|
* ) '
Е)(?2=0; ?1 = — т У
—Шф1+ «ф2= Я
f(?i=0; ?2=+-f);
П ъ = о; |
т J |
|
|
К(<?1=0; |
?2= — |
^(?2=0; |
?i = + — )• |
|
т / |
4. Точки наносят на оси и через них проводят с соответствую щим продолжением прямые АВ, CD, FE, LK. Получают фигуру (параллелограмм) D'F'B'L', которая является номограммой, опре деляющей поле допуска для cpt и ф2 данного валопровода.
Пользуются номограммой так.
Измеряют, например, излом ф1 и откладывают его на оси абс цисс. Если его величина не выходит за пределы поля допуска номо граммы, то из полученной точки, в данном случае 1, выполняют по строение (пунктирные линии на рисунке) и в точках 4 и 5 получа ют два допустимых значения (одно положительное, другое отрица тельное) для излома ф2.
Проверка с помощью оптических приборов. Иногда при вы полнении ремонтных работ необходимо определить положение тео ретической оси валопровода до его монтажа и центровки; напри мер, после замены большого количества листов наружной обшив ки и набора в районе валопровода, после замены фундамента главного двигателя и т. д. В таком случае прибегают к пробивке осевой линии валопровода с помощью оптических приборов. На основе этой пробивки определяют, например, координаты для рас точки дейдвудной трубы (втулок) или расцентровку концевых ва лов валопровода (дейдвудного вала и вала двигателя или его ре дуктора).
В качестве оптических приборов используют визирные трубы стандартных геодезических приборов.
Чтобы определить координаты для расточки дейдвудной трубы, поступают следующим образом (рис. 60).
На фланец 5 вала двигателя (или его редуктора) устанавли вают кронштейн 2 с визирной трубой / так, чтобы ось визирной трубы совпадала с осью вала 6 двигателя. Положение кронштейна регулируют с помощью регулировочных болтов 3 и 4. На носовой
11 О. К. Балякин |
161 |
торец дейдвудной трубы устанавливают фанерную мишень с наклеенной на нее чертежной бумагой, на которой тушью нане сены координатные оси с миллиметровыми делениями. Мишень устанавливают так, чтобы точка перекрестия координатных осей совпала с осью дейдвудной трубы. На визирную трубу надевают светопроекционную насадку и проектируют перекрестие визирной
трубы на мишень.
По относительному расположению перекрестий на мишени оп ределяют величину расцентровки осей вала двигателя и дейдвуд ной трубы со стороны ее носового торца и, приняв за центр пере сечение осей спроекти рованного перекрестия визирной трубы, нано сят циркулем на носо вой торец дейдвудной трубы контрольную ок
ружность.
Подобные работы выполняют, перенеся мишень на кормовой торец дейдвудной тру бы. В итоге получают две установочные про верочные базы (конт рольные окружности) для установки расточ ной борштанги.
Эту работу выпол няют при нахождении судна в сухом доке.
Для определения расцентровки концевых валов валопровода поступают так (рис. 61).
Кронштейн с визирной трубой устанавливают на фланце одно го из концевых валов. На фланец другого вала устанавливают ми шень. Пусть, например, визирная труба установлена на фланце вала двигателя. В этом случае, фокусируя визирную трубу на мишень или проектируя перекрестие визирной трубы на мишень ■(как в предыдущем варианте центровки), определяют, на какую величину смещено перекрестие мишени от перекрестия визирной трубы. Затем подобные работы выполняют перенеся кронштейн с визирной трубой на фланец дейдвудного вала.
Далее по снятым замерам подсчитывают для вертикальной и горизонтальной плоскостей наклон (излом) осей концевых валов по формулам:
162
а также смещение оси вала двигателя относительно оси дейдвудного вала
/i = |
^i+cci/ мм; |
f2= b 2-{-a2l |
мм. |
|
|
В этих формулах |
аи Ьи а2, |
Ь2 — замеры |
смещений |
осей |
пе |
|
|
рекрестий, мм; |
|
ва- |
|
|
|
Lnp— длина |
промежуточного |
||
|
|
лопровода, м; |
м. |
|
|
|
|
/ — размер по рис. 61, |
|
||
После определения величины расцентровки (несоосности) кон цевых валов их сопоставляют с допустимыми, приведенными в табл. 18.
Если величины расцентровки не выходят за пределы допусти мых, то, не учитывая их при расчетах, производят монтаж и цент ровку валопровода по нагрузкам на подшипники или по изломам и смещениям на фланцевых соединениях.
При несоосности концевых валов выше допустимой соответст венно перемещают двигатель на фундаменте или растачивают (в небольших -пределах) дейдвудную трубу или дейдвудные втулки.
Проверка по нагрузкам на подшипники. Перед проверкой цент ровки валопровода рассчитывают допускаемые нагрузки на его подшипники.
Допускаемые дополнительные нагрузки на промежуточные под шипники валопровода и носовую дейдвудную опору для верти кальной и горизонтальной плоскостей устанавливают исходя из величины средней конструктивной нагрузки, а именно:
Д пр=±0,5Р; /?1= ±0,5Р,
где Рпр— допускаемая нагрузка на промежуточный подшипник, тс; Р — средняя конструктивная нагрузка, тс;
R i— допускаемая нагрузка на носовую дейдвудную опо ру, тс.
11* |
163 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
18 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d , |
м |
|
|
|
|
|
|
|
|
Схема валопровода |
|
|
^-расч, |
|
|
Смещение /, мм |
|
|
|
Наклон а, мм/м |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,1 |
0,15 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,1 |
0,15 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
а) |
Соединение |
валопровода |
с |
двигателем |
че |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
рез редуктор или с электромотором |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
5,2 |
3,5 |
2,6 |
1,7 |
2,9 |
|
|
0,78 |
0,51 |
0,39 |
0,26 |
0,29 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
11,7 |
7,8 |
5,8 |
3,9 |
— |
— |
1,17 |
0,78 |
0,58 |
0,39 |
— |
— |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
20,8 |
13,9 |
10,4 |
6,9 |
5,2 |
4,2 |
|
1,56 |
1,04 |
0,78 |
0,52 |
0,39 |
0,31 |
|
б) |
Коленчатый |
вал поршневого |
двигателя |
точ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
но прицентрован к упорному валу |
(со смещением |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
до 0,1 |
мм |
и изломом до |
0,15 |
мм/м) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
46,8 |
31,2 |
23,4 |
15,6 |
11,7 |
9,4 |
7,8 |
2,34 |
1,56 |
U 7 |
0,78 |
0,58 |
0,47 |
0,39 |
|
|
|
|
|
|
|
|
40 |
83,2 |
55,5 |
41,6 |
27,7 |
20,8 |
16,6 |
13,9 |
3,12 |
2,07 |
1,56 |
1,04 |
0,78 |
0,62 |
0,52 |
|
|
|
|
|
|
|
|
50 |
|
86,7 |
65,0 |
43,3 |
32,5 |
26,0 |
21,7 |
|
2,59 |
1,95 |
1,3 |
0,97 |
0,78 |
0,65 |
в) |
Соединение |
валопровода |
непосредственно с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
коленчатым |
валом |
поршневого |
двигателя |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
оД |
~ 1 |
|
/ |
Г |
f |
60 |
|
|
93,6 |
62,4 |
46,8 |
37,4 |
31,2 |
|
|
2,34 |
1,56 |
1,17 |
0,94 |
0,78 |
|
|
|
|
Loan |
|
|
|
f |
70 |
__ |
__ |
— |
84,9 |
63,7 |
51,0 |
42,5 |
— |
— |
— |
1,82 |
1,36 |
1,09 |
0,91 |
|
|
|
Г * ® * Сг 1 |
80 |
|
|
|
|
83,2 |
66,6 |
55,5 |
|
|
|
|
1,56 |
1,25 |
1,08 |
||||
П р и м е ч а н и е . Величины f и а указаны для схем валопровода а и б; для схемы в эти величины уменьшаются вдвое.
Среднюю конструктивную нагрузку рассчитывают по формуле
|
|
р __ Q __ |
7t[rf3Z,nP+ ( / ) 2—d*)tK]i |
тс, |
|
|||
|
|
|
|
|
4п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
Q — масса |
промежуточного валопровода, т; |
|
|||||
|
п — число подшипников; |
|
|
|
||||
d и L„p— диаметр |
и длина промежуточного валопровода, м; |
|||||||
D |
и t — диаметр |
и толщина фланцев промежуточных валов, м; |
||||||
|
Л — число фланцев' валов; |
|
|
|
||||
|
Y— плотность материала валов, т/м3. |
|
|
|||||
|
|
* г ь |
|
\яг |
,Яг а |
|
1 * 2 |
|
|
|
а*Ь |
|
|
а*Ь |
|
|
|
|
" " |
L Ь |
W |
L |
1 |
|
i |
Л |
|
|
— а |
|
, |
ь |
|
а |
J ь |
|
|
|
|
|
|
|
|
с1*4 |
Рис. |
62. Схема действия дополнительной нагрузки от расцентровки валопровода |
|||||||
|
|
|
на кормовой подшипник двигателя: |
|
||||
|
а — поршневого; |
б — электродвигателя (или |
редуктора |
главного |
двигателя) |
|||
|
На кормовой подшипник двигателя или его редуктора уста |
|||||||
навливают дополнительную нагрузку, которая не должна: |
||||||||
|
превышать 3 |
кгс/см2, а именно: |
|
|
|
|||
|
|
|
|
^ г К З / 7 кгс, |
|
|
||
где |
F — площадь |
проекции |
вкладыша |
подшипника, |
см2; |
|||
вызывать искривления коленчатого вала, что исключается при |
||||||||
соблюдении неравенства |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
кгс, |
|
|
где а, Ъ— размеры по рисунку 62, а, см; |
|
|
||||||
|
d — диаметр |
рамовой шейки, см; |
|
|
||||
вызывать подъема вала якоря электродвигателя или колеса ре |
||||||||
дуктора, |
что обеспечивается при соблюдении |
неравенства |
||||||
|
|
|
|
|
Qb |
К Г С , |
|
|
|
|
|
|
|
1,2(а+Ь) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
Q — масса вала и якоря электродвигателя или вала и коле |
|||||||
|
|
са редуктора, кг; |
|
см. |
|
|
||
а, Ь— размеры |
по рисунку 62, б, |
|
|
|||||
Если отсутствуют данные для расчета допустимых дополни тельных нагрузок на кормовой подшипник вала двигателя или его редуктора, то валопровод прицентровывают к двигателю или ре дуктору с допусками на излом 0,15 мм/м, на смещение 0,1 мм. Это исключает появление на указанные подшипники дополнительных нагрузок от расцентровки валопровода.
165
Нагрузки на промежуточные подшипники определяют с по мощью специальных динамометров (рис. 63, а), которые устанав ливают по два на каждый промежуточный подшипник (рис. 63, б)
обычно по диагонали.
Подшипники перед этим неподвижно закрепляют на валах, ус тановив под верхние вкладыши прокладки из прессшпана или
€ |
3 |
Рис. 63. Установка |
подшипника |
||
|
|
|
на динамометрах: |
||
|
|
1 — индикатор; 2 — крышка; |
3 — ключ- |
||
|
|
гайка; |
4 — тарельчатые |
пружины; |
|
|
|
|
5 — корпус; 6 — шток |
||
(при отсутствии верхних вкладышей) забив |
между крышкой каж |
||||
дого |
подшипника и |
шейкой вала деревянные клинья |
(по |
два с |
|
каждого торца под |
120°). |
|
|
|
|
В вертикальной плоскости нагрузку подсчитывают по формуле
GB= |
Gnp+G.Ti q кгс, |
где Gnp и (?л— показания |
динамометра правого и левого бортов, |
кгс; |
|
q— масса промежуточного подшипника, кг.
Для определения нагрузки в горизонтальной плоскости сумму всех моментов относительно точки О (см. рис. 63, б) приравни вают нулю:
а / г - О прЗ _ о л | - = О,
откуда нагрузка в горизонтальной плоскости определится как
Ог=(Опр-С ?л) З к г с ,
166
где С— расстояние между динамометрами, |
измеренное |
в плос |
|
кости, перпендикулярной оси валопровода, см; |
до оси |
||
h — расстояние от |
опорной поверхности |
фундамента |
|
валопровода, |
см. |
|
|
Дополнительные нагрузки на концевые подшипники рассчиты вают по усилиям, возникающим при стягивании рассоединенных крайних фланцевых соединений валопровода (рис. 64). Для этого соединения рассоединяют после того, как весь валопровод будет
выставлен и отцентрован на динамометрах. Затем на крайние фланцевые соединения устанавливают приспособления и с по мощью динамометров 1 и 2 замеряют усилия, возникающие при устранении изломов и смещений.
По замеренным усилиям определяют дополнительные нагрузки на концевые подшипники:
носовой дейдвудный
^гlCfli+frQ+PiPi Т£
Ь\
кормовой (двигателя или редуктора)
ДГз(а2+^2)~|-^lP‘ i‘ Т£
^2
В этих формулах ги г2— нагрузки (усилия) динамометров, со здаваемые при ликвидации смещений (положительны при направлении вниз и на правый борт, тс);
Ри Р2— нагрузки для ликвидации изломов (по ложительны при зазоре между флан цами вверху и со стороны левого бор та), тс;
167
|
Du D 2— диаметры фланцев у гребного вала |
и |
аи Ьи |
у вала двигателя или редуктора, м; |
|
а2, Ь2— размеры по рис. 65, м. |
|
|
П р и м е ч а н и е . |
Формулы даны для расчетов нагрузки в вертикальной |
|
плоскости.- Для горизонтальной плоскости обозначения см. на рис. 65. |
|
|
Величину дополнительных нагрузок рассчитывают в табличной |
||
форме (табл. 19). |
Т а б л и ц а |
19 |
|
||
подшипникаНомер |
правого |
левого |
-(IIСуммаI-III) |
подшипникаМасса , т |
Нагрузкана подшип (IV—V),никтс |
Дополнительнаянанагрузкаподшипник тс),P-I(V |
|
Показа |
|
|
|
|
|
|
ния ди |
|
|
|
|
|
|
намомет |
|
|
|
|
|
|
ров, |
тс |
|
|
|
|
I |
|
|
|
|
|
I | |
и |
ш |
IV |
V |
VI |
VII |
|
1 |
1,70 |
1,85 |
3,55 |
0,3 |
3,25 |
-0 ,55 |
2 |
2,35 |
1,90 |
4,25 |
0,3 |
3,95 |
+0,15 |
3 |
1,80 |
1,65 |
3,45 |
0,3 |
3,15 |
-0 ,6 5 |
4 |
2,00 |
2,25 |
4,25 |
0,3 |
3,95 +0,15 |
|
Главный 2,58 |
2,20 |
4,78 |
1,14 |
3,64 -0 ,1 6 |
||
упор- |
|
|
|
|
|
|
ный |
|
|
|
|
|
|
Допускаемаянительнаятс допол,нагрузка
VIII
+0,95
Соединение
У гребного |
вала |
|
Ь, |
а, |
Р, |
8 Г |
R< |
----- 77 |
|
У двигателя
Ро Огж Ьг
Дополнительная нагрузка на носовую дейдвудную опору:
|
*1= ^(ЯХ+ М + Р ^ ! |
0,12(1,1+4,0)4-0,75-0,69 |
|
тс. |
|
|
=0,285 |
||||
|
|
bt |
4,0 |
|
|
|
Дополнительная нагрузка |
на кормовой подшипник редуктора: |
|||
|
f +■+ ; +1 ■Р2^‘2 |
0,09(0,5+2,0)+0,64 ■0,69 |
0,334 |
тс. |
|
|
Р 2= ' |
Ьп |
= |
||
|
|
2,0 |
|
|
|
П р и м е ч а н и е . |
Усилие для |
стягивания фланцев при ликвидации смеще |
|||
ния |
у гребного вала 0,12 тс, двигателя 0,09 тс. То же при |
ликвидации из |
|||
лома |
соответственно |
0,75; 0,64. |
|
|
|
Проверку центровки валопровода по нагрузкам на подшип ники выполняют в следующей последовательности:
не разбирая фланцевые соединения, промежуточные подшипни ки неподвижно закрепляют на валах, отдают их от фундаментов,
168
из-под лап подшипников (обычно по диагонали) убирают по два клина и устанавливают на эти места динамометры;
последовательно все динамометры нагружают до отрыва лап подшипников от оставшихся клиньев на 0,05—0,1 мм, после чего по показаниям динамометров определяют нагрузки на промежу точные подшипники и сравнивают их с допустимыми;
при положении валопровода на динамометрах рассоединяют концевые фланцевые соединения, устанавливают на них приспо собления и определяют с помощью динамометров усилия, необхо димые для ликвидации изломов и смещений, появившихся на рас соединенных концевых фланцевых соединениях. По определенным усилиям рассчитывают дополнительные нагрузки на концевые подшипники валопровода и сравнивают эти нагрузки с допусти мыми.
Рис. 65. Схема действия сил и моментов при определении дополнительных на грузок на носовую дейдвудную опору и кормовой подшипник двигателя:
а и 6 — с о е д и н е н и я у г р е б н о го в а л а и д в и г а т е л я в в е р т и к а л ь н о й п л о с к о с ти ; в и г — т о ж е . в г о р и зо н т а л ь н о й п л о с к о с ти
Если нагрузка на подшипники не укладывается в допустимые пределы, то обычно после проверки сразу же производят центров ку валопровода, т. е. регулируют нагрузку на подшипники так, чтобы она не выходила за пределы допустимых норм. Если это не возможно, то определяют расцентровку концевых валов, приводят ее в норму, а затем вновь центруют валопровод.
Расцентровку концевых валов определяют с помощью оптиче ских приборов или рассчитывают по изломам и смещениям, заме ренным на всех фланцевых соединениях валопровода. В этом слу чае используют следующие формулы.
Для определения наклона (излома) осей концевых валов:
а = < Р 1 + ф 2 + ф з + . - . + ф п - н ;
для определения смещения оси вала двигателя относительно оси дейдвудного вала:
f — ф1 (^1"Нг+...+/п) +ф2(/г4*/з+.../п) +
+ . . . + 6 i + 62+ —+ 6 n- H + a C .
169