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

книги из ГПНТБ / Малиновский М.А. Технология и организация судоремонта учебник

.pdf
Скачиваний:
85
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
13.99 Mб
Скачать

Величину 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

і

1

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

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 45 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

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ