|
Федеральное агентство морского и речного транспорта Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ МОРСКОГО И РЕЧНОГО ФЛОТА имени адмирала С. О. МАКАРОВА |
ИНСТИТУТ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА
Кафедра технологии судоремонта
Курсовой проект
на тему «РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ СУДОВЫХ СРЕДНЕОБОРОТНЫХ ДИЗЕЛЕЙ»
по дисциплине «Технология судоремонта»
Выполнил: студент Харитонов Е.И. СМ-41
Проверил: старший преподаватель Горбаченко Е.О.
Санкт-Петербург
2024
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 3
1 ОСНОВЫ СТАРЕНИЯ И РАСЧЕТЫ ИЗНОСОВ ДЕТАЛЕЙ СУДОВЫХ МЕХАНИЗМОВ. 4
2 ОБНАРУЖЕНИЕ УСТАЛОСТНЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ МАГНИТОПОРОШКОВЫМ МЕТОДОМ. 9
3 ВОССТАНОВЛЕНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ СРЕДНЕОБОРОТНЫХ ДИЗЕЛЕЙ НАНЕСЕНИЕМ ПОКРЫТИЙ. 13
5 РЕМОНТ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКОЙ. 19
6 СБОРКА КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА С ПОДШИПНИКАМИ ПОСЛЕ РЕМОНТА 21
7 ЦЕНТРОВКА ВАЛОПРОВОДА ПО ИЗЛОМАМ И СМЕЩЕНИЯМ. 24
8 РАСЧЕТ ГИДРОПРЕССОВОГО СОЕДИНЕНИЯ ВАЛОВ ВАЛОПРОВОДА. 28
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 31
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 32
Введение
В процессе эксплуатации детали, узлы и в целом механизмы под действием различных факторов теряют свои первоначальные свойства и качества, приданные им при изготовлении и ремонте.
Вследствие этого ухудшаются его технико-эксплуатационные показатели СЭУ и для их восстановления необходимо проводить различные виды ремонта.
В настоящее время, капитальный ремонт судовых дизелей производится в специализированных цехах, технологический процесс ремонта двигателей предусматривает выполнение операций: демонтажа навесных агрегатов и приборов с проведением их ремонта, общей мойки дизеля, разборки его на детали, мойки и очистки деталей, их дефектации различными методами, восстановления работоспособности изношенных деталей, узловой и общей сборки дизеля, его испытания и окраски.
Ремонт судового валопровода начинается с разборки и дефектации его элементов. После ремонта деталей валопровода в цеховых условиях производится его сборка на судне и центровка одним из методов: по изломам и смещениям или по нагрузкам на подшипники.
В процессе ремонта валопровода может производиться его конструкторско-технологическая модернизация, например замена шпоночного соединения гребного винта с валом на безшпоночное гидропрессовое.
К основным видам износов, приводящих к выбраковке коленчатых валов судовых дизелей, относится изменение формы и размеров шеек, нарушение параллельности осей шатунных и коренных шеек, возникновение трещин.
В процессе дефектации определяется техническое состояние коленчатого вала. По результатам дефектации принимается решение о восстановлении работоспособности коленчатого вала. Восстановление валов с размерным износом может быть осуществлено механической обработкой шеек на ремонтный размер или наращиванием металла плазменным напылением, хромированием с последующей механической обработкой до требуемого диаметра шеек. Работоспособность коленчатых валов с трещинами в отдельных случаях обеспечивается выборкой их специальным инструментом.
1 Основы старения и расчеты износов деталей судовых механизмов.
Основными причинами образования износов деталей судовых механизмов является трение и усталость металла. Изнашиванию от трения подвергаются в процессе эксплуатации сопряжённые поверхности деталей. Под воздействием различных процессов, возникающих в пятнах касания (микрорезание, упругое и пластическое деформирование, схватывание окисных пленок и чистых металлов) происходит разрушение металла, изменяется форма и размеры деталей. размерный износ определяется микрометрированием с помощью измерительного инструмента, обеспечивающего точность измерения от 0,002 до 0,010 мм. На основании данных, полученных при измерениях, рассчитывают фактические износы, скорости изнашивания и сроки службы деталей, а также ресурсы машин.
Таблица 1.1.
Исходные данные для расчета диаметра изношенной шейки
коленчатого вала
марка дизеля |
Диаметр шейки, мм |
Ресурс до среднего ремонта Т, тыс.ч. |
Наработка t, тыс. ч. |
Расчетный диаметр шейки dрасч., мм |
НВД-36 |
Шатунная dн =144,985 |
15 |
40 |
144,569 |
Радиальный износ шейки коленчатого вала за время наработки t:
где dH – первоначальный диаметр шейки коленчатого вала, мм;
d1 – диаметр шейки после наработки t, мм.
Скорость изнашивания определяют по следующим формулам:
фактическая скорость изнашивания:
средняя скорость изнашивания:
Таблица 1.2.
Расчет средней скорости изнашивания
№ |
dр, мм |
d1, мм |
W, мм |
ξф, мм/т.ч. |
ξСР, мм/т.ч. |
1 |
144,985
|
144,805 |
0,0900 |
0,0060 |
4.63∙10-3
|
2 |
144,815 |
0,0850 |
0,0057 |
||
3 |
144,814 |
0,0855 |
0,0057 |
||
4 |
144,825 |
0,0800 |
0,0053 |
||
5 |
144,826 |
0,0795 |
0,0053 |
||
6 |
144,827 |
0,0790 |
0,0053 |
||
7 |
144,824 |
0,0805 |
0,0054 |
||
8 |
144,823 |
0,0810 |
0,0054 |
||
9 |
144,835 |
0,0750 |
0,0050 |
||
10 |
144,835 |
0,0750 |
0,0050 |
||
11 |
144,836 |
0,0745 |
0,0050 |
||
12 |
144,837 |
0,0740 |
0,0049 |
||
13 |
144,834 |
0,0755 |
0,0050 |
||
14 |
144,834 |
0,0755 |
0,0050 |
||
15 |
144,835 |
0,0750 |
0,0050 |
||
16 |
144,837 |
0,0740 |
0,0049 |
||
17 |
144,836 |
0,0745 |
0,0050 |
||
18 |
144,845 |
0,0700 |
0,0047 |
||
19 |
144,845 |
0,0700 |
0,0047 |
||
20 |
144,845 |
0,0700 |
0,0047 |
||
21 |
144,846 |
0,0695 |
0,0046 |
||
22 |
144,846 |
0,0695 |
0,0046 |
||
23 |
144,846 |
0,0695 |
0,0046 |
||
24 |
144,847 |
0,0690 |
0,0046 |
||
25 |
144,847 |
0,0690 |
0,0046 |
||
26 |
144,844 |
0,0705 |
0,0047 |
||
27 |
144,844 |
0,0705 |
0,0047 |
||
28 |
144,855 |
0,0650 |
0,0043 |
||
29 |
144,855 |
0,0650 |
0,0043 |
||
30 |
144,856 |
0,0645 |
0,0043 |
||
31 |
144,854 |
0,0655 |
0,0044 |
||
32 |
144,856 |
0,0645 |
0,0043 |
||
33 |
144,854 |
0,0655 |
0,0044 |
||
34 |
144,855 |
0,0650 |
0,0043 |
||
35 |
144,853 |
0,0660 |
0,0044 |
||
36 |
144,857 |
0,0640 |
0,0043 |
||
37 |
144,865 |
0,0600 |
0,0040 |
||
38 |
144,865 |
0,0600 |
0,0040 |
||
39 |
144,866 |
0,0595 |
0,0040 |
||
40 |
144,867 |
0,0590 |
0,0039 |
||
41 |
144,864 |
0,0605 |
0,0040 |
||
42 |
144,875 |
0,0550 |
0,0037 |
||
43 |
144,876 |
0,0545 |
0,0036 |
||
44 |
144,885 |
0,0500 |
0,0033 |
||
45 |
144,887 |
0,0490 |
0,0033 |
Таблица 1.3.
Результаты статической обработки скоростей
Изнашивания шеек коленчатого вала
№№ интервала |
ξNmin= 0,0033 мм/т.ч. ξNmax=0,006мм/т.ч. ∆ξ10= 0,00463 мм/т.ч. |
||||
Скорость изнашивания, мм/тыс. ч. |
Количество значений скоростей изнашивания nξi |
Вероятность появления значений скоростей изнашивания в каждом интервале pi |
|||
Наименьшая ξimin |
Наибольшая ξimax |
Средняя ξiср |
|||
1 |
0,0033 |
0,0035 |
0,00340 |
2 |
0,044 |
2 |
0,0036 |
0,0038 |
0,00370 |
2 |
0,044 |
3 |
0,0039 |
0,0041 |
0,00400 |
5 |
0,111 |
4 |
0,0042 |
0,0044 |
0,00430 |
9 |
0,200 |
5 |
0,0045 |
0,0047 |
0,00460 |
10 |
0,222 |
6 |
0,0048 |
0,0050 |
0,00490 |
9 |
0,200 |
7 |
0,0051 |
0,0052 |
0,00515 |
0 |
0,000 |
8 |
0,0053 |
0,0055 |
0,00540 |
5 |
0,111 |
9 |
0,0056 |
0,0058 |
0,00570 |
2 |
0,044 |
10 |
0,0059 |
0,0060 |
0,00595 |
1 |
0,022 |
Для определения среднего квадратического отклонения σξ производят (табл. 1.3.) статическую обработку скоростей изнашивания N деталей в следующем порядке:
по
массиву полученных расчетом скоростей
изнашивания выбирают наименьшее ξNmin
и наибольшее ξNmax
их значение;определяют полигон рассеяния значений скоростей изнашивания
разбивают полигон рассеяния скоростей изнашивания на десять равных интервалов ∆ξ10;
вычисляют средние значения скоростей изнашивания в каждом интервале ξсрi и количество значений скоростей nξi, попадающих в каждый интервал;
для каждого интервала скоростей изнашивания рассчитывают вероятность pi появления значений скоростей изнашивания данного интервала в общей совокупности N по формуле:
Расчет основных параметров распределения производят по следующим формулам:
Математическое ожидание:
среднее квадратическое отклонение:
Таблица 1.4
Расчет математического ожидания и
среднего квадратичного отклонения
№№ интервала |
ξicр∙103 |
nξi |
ξicp∙nξi |
ξicp-M(ξ) |
[ξicp-M(ξ)]2 |
[ξicp-M(ξ)]2∙nξi |
1 |
3,40 |
2 |
6,8∙10-3 |
-1,21∙10-3 |
1,46∙10-6 |
2,92∙10-6 |
2 |
3,70 |
2 |
7,4∙10-3 |
-0,91∙10-3 |
0,82∙10-6 |
1,65∙10-6 |
3 |
4,00 |
5 |
20,0∙10-3 |
-0,61∙10-3 |
0,37∙10-6 |
1,85∙10-6 |
4 |
4,30 |
9 |
38,7∙10-3 |
-0,31∙10-3 |
0,09∙10-6 |
0,85∙10-6 |
5 |
4,60 |
10 |
46,0∙10-3 |
-0,01∙10-3 |
0,00006∙10-6 |
0,00060∙10-6 |
6 |
4,90 |
9 |
44,1∙10-3 |
0,29∙10-3 |
0,09∙10-6 |
0,77∙10-6 |
7 |
5,15 |
0 |
0,0∙10-3 |
0,54∙10-3 |
0,29∙10-6 |
0,0 |
8 |
5,40 |
5 |
27,0∙10-3 |
0,79∙10-3 |
0,63∙10-6 |
3,14∙10-6 |
9 |
5,70 |
2 |
11,4∙10-3 |
1,09∙10-3 |
1,19∙10-6 |
2,39∙10-6 |
10 |
5,95 |
1 |
6,0∙10-3 |
1,34∙10-3 |
1,80∙10-6 |
1,80∙10-6 |
Параметр распределения скоростей изнашивания вычисляется по формуле:
принимаем т=6.
Нормативная (предельная) скорость изнашивания:
где ξmin – минимальная скорость изнашивания в партии контролируемых деталей, мм/тыс. ч.;
k80 – коэффициент функции распределения скоростей изнашивания, принимаем в зависимости от т из [1].
K80=15,8.
Диаметр шейки коленчатого вала, подлежащей восстановлению до номинального размера:
