
книги из ГПНТБ / Малиновский М.А. Технология и организация судоремонта учебник
.pdfВеличину модуля можно определить из соотношения
|
|
|
|
|
Л |
|
где |
h — высота |
зуба. |
|
|
|
|
|
Для соединения косозубых шестерен величину зазора можно |
|||||
определить из следующих выражений |
|
|||||
|
Д = |
sin §S мм; |
S = |
(0,15 ~ 0,2) т |
мм, |
|
где |
8. — угол наклона |
зубьев к |
оси шестерни, |
град; |
||
|
S — осевой |
разбег |
шестерни. |
|
|
|
|
Зазор между вершиной зуба и впадиной ведущей и ведомой |
|||||
шестерен может |
приниматься |
равным (0,254-0,5) т. |
В судоремонтной практике номинальный зазор в зацеплении косозубых шестерен можно восстановить за счет сближения их
осей. Величину |
сближения |
определяют из выражения |
|
|
5 |
Д С |
|
|
5 = |
мм , |
|
|
|
2 t g a |
|
где ДС-—величина, на которую |
необходимо уменьшить зазор; |
||
a — угол |
зацепления |
шестерен. |
Перед разборкой шестеренчатой передачи должны быть по ставлены метки, по которым во время монтажа шестерни собира
ются |
(для сохранения фаз |
газораспределения). |
|
К характерным дефектам цепной передачи относятся удлине |
|||
ние |
цепи в результате износа звеньев, износа зубьев и втулок, |
||
задиры втулок |
и пальцев. |
|
|
Натяжение |
цепи должно |
соответствовать рекомендации заво |
да-изготовителя. Величину удлинения цепи замеряют специальным штангенциркулем на прямом участке, предварительно натянув цепь заданным усилием и провернув двигатель на некоторый угол, чтобы выбрать слабину. Величину удлинения определяют из вы ражения
. = ( £ - • ) . 100* . |
|
|
где М — длина замеренного |
участка между |
крайними роликами, |
мм; |
|
|
z—количество звеньев |
на замеренном |
участке; |
t — шаг цепи, мм. |
|
|
При износе цепных колес образуются канавки выше корня зу ба. Величину износа определяют измерением зазора (рис. I l l ) с помощью шаблона и щупа. Допустимый износ зависит от шага цепи. По рекомендациям фирмы «Бурмейстер и Вайн» величина износа х зуба может быть при шаге цепи 25; 50; 65 мм не более, соответственно, 0,9; 1,7; 3 мм.
Ремонт цепной передачи заключается в замене цепи, если ее
удлинение превышает 1,5%, замене колес, износившихся свыше
допускаемых значений. Износившиеся втулки колес |
перезаливают |
и растачивают. |
|
Для замены звена на судне применяют простое |
приспособле |
ние (рис. 112), состоящее из двух траверс и двух стяжных болтов. После того как цепь будет надета на звездочки (с помощью та лей), свободные концы ее стягивают приспособлением и звено за меняют новым. Концы втулок и пальцев роликовой цепи пластич ны, что позволяет их развальцовывать и расклепывать. Рабочие поверхности пальцев и втулок цементированы и закалены.
Некоторые фирмы поставляют в запас готовые собранные внутренние звенья с втулками и роликами. Наружное звено по ставляют со щекой, собранной с пальца ми, и отдельно еще одной щекой. Вся операция замены сводится к постановке второй щеки после сборки звена и рас клепыванию концов пальцев.
Рис. 111. |
Измерение из |
Рис. 112. Приспособление |
|||
носа |
звездочки |
цепного |
для |
разборки цепи |
|
привода |
по шаблону |
|
|
||
При ремонте |
цепной |
передачи, для |
гарантии |
ее нормальной |
работы в условиях эксплуатации, должен быть обеспечен ряд требований. Непараллельность валов звездочек не должна пре
вышать 0,2 мм на 1 м длины, и располагаться |
они должны в од |
|||||
ной плоскости |
(отклонение |
допускается до |
0,3 |
мм). Радиальный |
||
и |
осевой |
бой |
звездочек не |
должен быть |
больше соответственно |
|
0,1 |
и 0,05 |
мм. |
|
|
|
|
|
При замене |
цепи необходимо выдержать положение органов |
газораспределения относительно коленчатого вала. После ремонта должны быть проверены фазы газораспределения.
§60. ШЕЙКИ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА
Кхарактерным дефектам коленчатого вала д. в. с. относятся:
износ мотылевых и рамовых шеек с образованием эллиптичности и конусности; прогиб вала вследствие неравномерного износа ра мовых подшипников на наиболее нагруженных участках; царапи ны и риски на поверхности шеек в результате попадания в масло твердых частиц; задиры шеек из-за подплавления подшипников.
Практика эксплуатации мощных судовых двигателей показы вает, что при правильно организованной системе смазки, подо бранном антифрикционном сплаве и работе машины без перегру зок коленчатые валы работают нормально и, как правило, в ре монтах не нуждаются. Износ шеек у таких валов составляет 0,015—0,02 мм на 10 000 ч работы.
В большей |
степени подвержены износам шейки коленчатых ва |
лов высокооборотных двигателей, что вызывается главным обра |
|
зом действием |
инерционных сил. В результате совместного дейст |
вия |
инерционных сил и сил давления |
газов шейки изнашиваются |
на эллипс; может быть износ на конус |
(при неправильной центров |
|
ке |
движения). |
|
113. Измерение шеек коленчатого вала
Мотылевые и рамовые шейки замеряют (рис. 113) в трех ме стах по длине в двух взаимно перпендикулярных плоскостях (вер тикальной и горизонтальной). Мотылевую шейку следует заме рять при положении мотыля в в. м. т.; рамовую шейку — при по ложении ближайшего носового мотыля в в.м.т. Результаты замеров заносят в таблицу (табл. 22) и по ним судят о состоянии шеек и величине их износа. Замеры шеек производят с помощью микро метрических скоб на расстоянии 10—20 мм от галтелей.
Замер |
шеек |
|
коленчатого |
вала |
|
|
Т а б л и ц а 22 |
||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
№ мотылевой или рамовой |
шейки |
|
||||
1 |
|
|
2 |
3 |
|
|
4 |
5 |
| И Т. Д. |
Место замера |
|
|
|
Направление |
замера |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
і |
I |
і |
1 |
« |
I |
1 |
| |
1 |
|
1 |
|
і |
1 |
1і |
і |
1 |
"С |
1 |
|
|
|
из |
|
ш |
|
Ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/
//
III
Эллиптичность
Конусность
На некоторых двигателях (большой мощности) рамовые шей ки можно замерять без подъема коленчатого вала специальной микрометрической скобой, которую заводят между рамовой шей
кой и гнездом |
фундаментной рамы (рис. 114, а). Величину |
износа |
|||||
определяют |
индикатором (рис. 114, б), сняв замеры в трех |
местах |
|||||
по длине шейки при положении |
ближайшего |
носового |
мотыля в |
||||
в. м. т. Ножку |
индикатора перед |
началом замера устанавливают |
|||||
с натягом, |
а |
шкалу подводят |
на |
нулевой |
отсчет. |
Провора |
|
чивая коленчатый вал, через каждые |
30° снимают замеры. |
|
Рис. 114. Измерение рамовых шеек без подъема вала
Для наглядности в выбранном масштабе можно построить ди аграммы износа; при этом истинных значений диаметра шейки получить нельзя. В данном случае измеряется относительная вели чина износа на различных диаметрах вала. Допустимая величина эллиптичности и конусности зависит от диаметра мотылевых и рамовых шеек и регламентируется «Правилами технической эксплуа тации судовых дизелей» и рекомендациями завода-строителя. Наи больший допускаемый износ шеек коленчатого вала на эллиптич ность и конусность может быть определен из следующих зависи мостей:
для рамовых шеек Ad = 0,00078^ + 0,03 мм;
для мотылевых шеек Ad = 0,00078d + 0,05 мм. •
Если величина износа превышает указанные значения, шейки подлежат ремонту.
§6І. ПРОВЕРКА УПРУГОЙ ОСИ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА
Впроцессе укладки коленчатого вала на рамовые подшипники невозможно добиться абсолютно точной геометрической оси ко ленчатого вала, т. е. оси отдельных рамовых подшипников между
собой не совпадают (в определенных допусках). Если принять во внимание, что вес коленчатых валов современных мощных су довых дизелей достигает 90 г и более, то уложенный на такие под шипники вал будет прогибаться под собственным весом. На изгиб
линии вала может оказать влияние износ рамовых подшипников, а также деформация корпуса судна, в зависимости от того, нахо
дится оно в грузу или в балласте |
(это вызывает |
деформацию |
ма |
||
шинной рамы).. Из сказанного |
следует, |
что |
во время |
рабо |
|
ты двигателя линия вала все время будет |
изменяться, а |
вал |
бу |
дет испытывать знакопеременные изгибающие нагрузки. Коленчатый вал двигателя рассматривается как упругая си
стема. Поэтому основная задача укладки |
вала (и дальнейшей |
его эксплуатации) — не дать возможности |
напряжениям, вызван |
Рис. 115. Характер прогиба оси коленчатого вала
ным знакопеременными нагрузками, выйти за зону упругих де
формаций во время работы |
двигателя. В противном случае мо |
гут возникнуть остаточные |
деформации, что неизбежно приведет |
к поломке вала. Вот почему величина излома оси коленчатого ва ла не должна превышать каких-то определенных значений.
Для контроля положения оси вала введено понятие о раскепе. |
|
Раскепом называется разность расстояний между щеками мотыля, |
|
измеренных в двух диаметрально противоположных положениях. |
|
Раскеп характеризует расхождение щек из-за |
появления в моты |
ле упругих деформаций в результате изгиба |
геометрической оси |
коленчатого вала.
Замеры производят в четырех положениях: в в. м. т., н. м. т., на правом и левом бортах. Раскеп, полученный в результате за меров в в. м. т. и н. м. т., принято называть вертикальным, а за меренный на бортах — горизонтальным. Кроме того, принято раз личать положительные и отрицательные раскепы. Положительным раскеп считается в том случае, если расстояние между щеками в в. м. т. и на левом борту больше, чем в н. м. т. и на правом борту (рис. 115, а). В противном случае раскеп считается отрицатель ным (рис. 115, б).
Раскепы измеряют специальным приспособлением с индикато ром или микроштихмасом. Места для замера раскепов должны быть постоянными: на середине мотылевых щек; обычно эти ме-
ста наносят в виде лунок или дают как расстояние от торца щеки мотыля.
Замер раскепов с навешенным движением начинают с н. м. т., установив шкалу индикатора на нуль. В этом случае мотыль не сколько не доводят до н. м. т. с тем, чтобы можно было установить приспособление. Начало замера с н. м. т. позволяет измерить рас стояние между щеками мотыля во всех четырех положениях ко ленчатого вала, не переставляя прибора. Так как в этом случае циферблат индикатора меняет свое положение, для снятия пока заний пользуются зеркалом.
При измерении раскепов необходимо убедиться в том, что рамовые шейки данного мотыля лежат на нижних вкладышах. Щуп толщиной 0,03 мм не должен проходить между шейкой и вкла
дышем. Результаты |
замеров заносят |
в таблицу |
|
(табл. 23). |
|
||
|
|
Замер раскепа |
|
|
Т а б л и ц а |
23 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Показания индикатора, |
мм |
|
||
|
|
|
№ |
мотыля |
|
|
|
|
Положение мотыля |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
В. м. т. |
|
|
|
|
|
|
|
Н. м. т. |
|
|
|
|
|
|
|
Раскеп |
|
|
|
|
|
|
|
Левый |
борт |
—0,03 |
|
|
|
|
|
Правый |
борт |
—0,022 |
|
|
|
|
|
Раскеп |
|
- 0,008 |
|
|
|
|
Пример. Замеры, полученные по индикатору: на левом борту — 0,03; на правом—0,022. Величина раскепа определится как Д/=—0,03—(—0,022) =0,008 мм.
Сравнивая полученные раскепы с допустимыми, принимают решение о допуске вала к дальнейшей эксплуатации. Если раске пы превышают предельно допустимые нормы, вал переукладывают на новые подшипники. Монтажные и предельно допустимые рас кепы регламентирует завод-строитель. Если такого указания нет, пользуются специальной номограммой предельно допустимых рас кепов (рис. 116), которая построена для различных ходов поршня при условии, что измерительное приспособление установлено на расстоянии, определяемом из выражения
|
|
, |
S+d |
|
|
h = —— мм . |
|
где |
5 — ход поршня, мм; |
2 |
|
|
|||
|
d—диаметр |
рамовой |
шейки, мм. |
|
Если раскеп замерялся не на расстоянии h, а на каком-то дру |
||
гом |
расстоянии hi и при этом был получен раскеп АЛ, его необ |
||
ходимо привести |
к раскепу, |
который мог получиться, если бы из- |
мерение производилось на расстоянии h. Для этого пользуются соотношением А/ = Д/х —• мм.
Полученный из этого выражения раскеп сравнивают с пре дельно допустимым по номограмме или с рекомендованным заво дом-строителем. В машинный формуляр наряду с полученной ве личиной раскепа A/i должно быть внесено и расстояние hi.
Если на конце коленчатого вала смонтирован тяжелый махо вик, вал укладывают так, чтобы мотыль у маховика имел поло жительный раскеп. В процессе эксплуатации из-за повышенного
Рис. |
116. |
Номограмма |
зависимости |
Рис. 117. Измерение просадки колен- |
раскепа от |
хода поршня. Состояние |
чатого вала по просадочной скобе |
||
|
|
укладки: |
|
|
/ — хорошее; |
2 — удовлетворительное; 3 — |
|
||
допускаемое |
в процессе |
эксплуатации; |
|
|
4 .— |
неудовлетворительное |
(переукладка |
|
|
|
обязательна) |
|
|
износа рамового подшипника у маховика ось вала в этом месте будет приближаться к прямой.
Величину проседания рамовых шеек коленчатого вала в ре зультате выработки подшипников, кроме замера по раскепам, про
веряют |
по просадочной |
скобе |
/ |
(рис. 117), |
которую устанавлива |
|||||
ют на плоскости фундаментной рамы над |
каждой |
рамовой |
шей |
|||||||
кой |
2 после снятия крышки |
и верхнего вкладыша. Щупом |
заме- |
|||||||
|
|
|
Замер |
просадки |
коленчатого |
вала |
Т а б л и ц а 24 |
|||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
№ рамового |
подшипника |
|
|
|
|
Результаты замеров |
|
|
1 |
2 |
и т. д . |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
Нос |
( а н ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Корма ( а к ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Среднее |
значение |
( й о р — |
" |
^"" |
1 |
|
|
|
|
|
Установочный при |
сборке |
( а у ) |
|
|
|
|
|
|||
Величина |
просадки |
|
|
|
|
|
|
|
ряют зазор а между язычком скобы и шейкой вала. Измерение производят в носовой и кормовой частях шейки на расстоянии 20—30 мм от галтелей. Из двух полученных замеров определяют среднюю величину. Замеры обычно снимают при положении пер вого мотыля в в. м. т. Разность между измеренными и установоч ными (заводскими или ремонтными) замерами свидетельствует о выработке нижних вкладышей 3 и просадке вала. Полученные замеры заносят в специальную таблицу (табл. 24).
§ 62. РЕМОНТ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА
Проточка рамовых шеек на станке. Ремонт шеек коленчатого вала может выполняться различными методами в зависимости от характера износа. Если на поверхности шеек имеются неглубокие царапины и риски, вал допуска ется к эксплуатации при тща тельной зашлифовке дефектов мелкой наждачной шкуркой.
Предельно допустимые оваль ность и конусность, а также крупные задиры рамовых и мотылевых шеек устраняют проточ кой и шлифованием на станках или опиловкой вручную.
При |
проточке рамовых |
шеек |
|
|
|||||
на станке |
необходимо |
устранить |
|
|
|||||
влияние |
упругих деформаций |
из |
|
|
|||||
гиба |
под |
действием |
собственного |
|
|
||||
веса |
коленчатого |
вала, |
вызы |
|
|
||||
вающих изменение его оси при |
Рис. 118. Технология |
проточки ра |
|||||||
вращении. |
У длинных |
валов |
(с |
||||||
шестью и более мотылями), ле |
мовых шеек на |
станке |
|||||||
жащих |
на |
двух опорах, |
при про |
|
|
ворачивании на станке стрела прогиба оси вала непрерывно
изменяется как |
по величине, |
так и по направлению. Поэтому, |
если не принять |
необходимых |
мер, проточка шеек может при |
вести к их овальности. Для устранения влияния упругих деформа ций под средние шейки устанавливают дополнительные опоры (люнеты), число которых зависит от длины вала.
Сущность проточки рамовых шеек по «нулевым раскепам» со стоит в том, что установку коленчатого вала на станке регулируют до такого положения, чтобы его ось была прямолинейна, а заме ренные раскепы имели нулевое значение или близкое к нему (не более 0,02—0,03 мм). Такая проточка дает высокую точность об работки. После проточки рамовые шейки должны быть отшлифо ваны и отполированы.
Рассмотрим, как способом проточки по «нулевым раскепам» обрабатывают вал восьмицилиндрового двигателя 8ДР 43/61. Вал состоит из двух секций (рис. 118, а), каждую из которых обра-
'2 М. А. Малиновский |
177 |
батывают отдельно. Секцию на станке устанавливают в центрах, для чего в соединительных фланцах выполняют центровые от верстия, которые зенкуют и шабрят (бой на фланцах не должен превышать 0,02 мм).
После окончательной установки вала на станке на рамовой шейке 3 протачивают поясок под люнет (рис. 118, б). Проточку производят за два прохода. Чистовой проход осуществляют глу биной 0,1 мм при продольной подаче резца 0,3 мм и частоте вра щения 4—5 об/мин.
После проточки пояска его калибруют по специальному калибру с допуском до 0,02 мм на эллиптичность, конусность и биение. За тем под шейку 3, имеющую правильную форму, устанавливают люнет, и вал выставляют по раскепам (рис. 118, в), после чего последовательно протачивают шейки 5, 4, 2, 1. Затем под шейку 4 устанавливают люнет, а под шейку 2 переносят люнет шейки 3 и протачивают ее. После этого протачивают на верность торец соединительного фланца.
Технологически проточка второй секции ничем не отличается от проточки первой секции. Когда секции обработаны, поверхно сти соединительных фланцев притирают и валсобирают на болтах.
Обработка на станке рамовых шеек коротких валов особых трудностей не вызывает. Для сохранения прямолинейности оси вала, который может изгибаться под действием неуравновешен ных центробежных сил инерции, а также для сохранения упорного усилия центра задней бабки станка и давления резца, между ще ками мотыля устанавливают специальные распорки.
Проточка мотылевых шеек на станке. Для обработки мотылевых шеек на токарном станке необходима точная центровка их осей по центрам станка. Это осуществляют с помощью универ сальных центросместительных оправок, позволяющих обрабаты вать как фланцевые, так и бесфланцевые валы с различной дли ной мотыля. Для уравновешивания вращающихся масс на план шайбе закрепляют уравновешивающие грузы. Таким способом возможна обработка небольших, достаточно жестких валов.
На судоремонтных предприятиях мотылевые шейки больших валов обрабатывают с помощью специального приспособления,
монтируемого |
на суппорте |
токарного станка |
(рис. |
119). |
В корпусе / |
вращается кольцо |
2 с зубчатым венцом, |
приводимое |
в движение от зубчатой шестерни, которая, в свою очередь, по лучает вращение от электромотора 3 через редуктор 4. В направ ляющих 5 размещается резцедержатель 6 со специальным выре зом 7 для установки резца.
На вращающемся кольце смонтирован механизм подачи. Он состоит из гайки 8, закрепленной на резцедержателе, ходового винта 9 с червячной шестерней и звездочки 10 с червяком, ось которых вращается в подшипниках кольца 2. Звездочка и резце держатель вращаются вместе с кольцом 2.
Поперечная подача резца осуществляется с помощью кнопок И и 12. При вращении кольца 2 звездочка 10 проходит мимо кнопок.
При нажатии на одну из кнопок звездочка будет проворачиваться (за один оборот на один зуб) и, вращая ходовой винт, перемещать резцедержатель в одну или другую сторону в направляющих 5. В этом случае резец будет подаваться к обрабатываемой поверх ности или отводиться от нее. Величину подачи регулируют време нем выдержки кнопки. Продольная подача осуществляется суп портом.
Когда вал отцентрован в |
станке (ранее |
описанными способа |
|||
ми) j производят |
центровку |
приспособления |
по оси |
мотылевой |
|
шейки. Для этой |
цели вместо резца в резцедержатель |
закрепляют |
|||
индикатор |
часового типа. |
|
|
|
|
вид а |
.10 |
|
|
|
Рис. 119Приспособление для проточки мотылевых шеек
Приспособление выполнено разборным для возможности его монтажа на мотылевой шейке. После проточки шейку шлифуют и полируют специальным жимком с наждачной шкуркой, закреп ленным на резцедержателе. Эти операции выполняют на повышен ной частоте вращения резцедержателя.
Обработка шеек вручную. При выплавлении мотылевого под шипника рабочая поверхность мотылевой шейки разрушается и теряет свою геометрическую форму из-за задиров. Обработку ше ек в этом случае можно выполнять на судне вручную опиловкой бархатными, личными напильниками и наждачными брусками.
Технологический процесс опиловки заключается в следующем. Предварительно шейку зачищают и обмеряют микрометрической скобой. После этого из двух половинок, стянутых болтами, изго тавливают чугунный- калибр, внутренний диаметр которого равен наименьшему диаметру шейки. Внутреннюю поверхность калибра шлифуют, смазывают краской и калибр собирают на мотылевой
12* |
179 |