Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Судоремонт. Конспект лекций
.pdf
8.7. Дефектоскопия и восстановление деталей ДВС
1
2
3
4
1
2
1
2
Из всего многообразия производственных погрешностей, влияющих на перекос поршня в цилиндре, особое внимание отдается векторным погрешностям,
которые имеют следующие обозначения, [2]:
- неперпендикулярность оси
цилидровой втулки к оси коленчатого вала, см. рис. 10.;
— непараллельность осей шатунной и корневых шеек коленчатого вала;
— непараллельность осей головок шатуна;
— неперпендикулярность осей поршневого пальца и тронка поршня.
Рис. 10. Погрешность поршневой группы.
Измерение погрешностей
и
выполняется совместно при помощи
приспособления, показанного на рис. 11.
Рис. 11. Погрешности коленчатого вала.
Приспособление состоит из пробки 1с валом 2, на фланце которого закреплен индикатор 3. Измерение погрешностей
и
выполняется в двух по-
ложениях: первое — ВМТ; второе — НМТ.
31
Разность показаний индикатора 3 и ВМТ в положениях I и II обозначается
1
2
L2
21
1
L2
21
2
1
2
3
3
4
, а разность измерений индикатора 3 в аналогичных положениях, но НМТ,
обозначается
Тогда,
.
;
(1)
Неперпендикулярность оси цилиндровой втулки к оси коленчатого вала
должна быть не более 0,3 мм/м.
Непараллельность осей шатунной и коренной шеек
должна быть не бо-
лее 0,1 мм/м.
Непараллельность осей головок шатуна
проверяют в приспособлении
(см. рис. 12.) при помощи штихмасов. Для этого в отверстия головок шатуна
вставляют фальшвалы 1и 2 и расстояния измеряются штихмасом 3 на базовой
длине L.
Рис. 12. Погрешности шатуна.
Непараллельность осей головок шатуна
должна быть не более 0,2 мм/м.
Неперпендикулярность оси поршня с осью поршневого пальца
ется штихмасом 2 на плите с помощью фальшвала 1 (см. рис. 13.).
Рис. 13. Погрешности поршня.
Измерение выполняется штихмасом на базовой длине L.
проверя-
32
Неперпендикулярность оси поршня с осью поршневого пальца
4
1
S
2
S
3
S
4
S
должна
быть не более 0,15 мм/м.
Перед общей сборкой двигателя предварительно собирают узлы криво-
шипно-шатунного механизма.
В отверстии поршней при сборке поршня с шатуном запрессовывают
пальцы. Перед сборкой поршни подогревают, чугунные до 150ºС, алюминиевые
до 90ºС, а поршневые пальцы охлаждают.
Собранный поршень с шатуном проверяют на центрирование, которое вы-
полняется на слесарной плите с помощью угольника 1 (см. рис. 14.).
Рис. 14. Погрешности поршневой группы.
Между поршнем 4 и шатуном 3 (в поршне) вставляют распорки (клинья)
так, чтобы шатун был заклинен в вертикальном положении, а аксиальный зазор
в подшипнике был на одной стороне. Аксиальный зазор в верхней головке шатуна (разбег головки на поршневом пальце) для двигателей мощностью 220–
300 кВт устанавливают в пределах 0,8–0,9 мм.
Если шатун по поршню отцентрируют правильно, то разница между измерениями должна быть не более 1,5 мм. При большей разнице измерений по
центрированию шатуна, необходимо узел «поршень-шатун» разобрать и переукомплектовать.
Готовый узел «поршень-шатун» без колец заводят в цилиндр двигателя 1 и
собирают шатунный подшипник 3 (см.рис. 22б) с зазором 0,07–0,1 мм (для
мощности двигателя 220–300 кВт). При положении поршня 2 в ВМТ и НМТ
измеряют зазоры
,
,
,
со стороны носа и кормы сверху и снизу щупом.
Разность зазоров должна быть не более 0,07 мм, т.к. большее значение свиде-
тельствует о перекосе поршня во втулке.
Перекос поршня во втулке можно рассчитать по формуле:
33
4321
(2).
1
Д
2
Д
Допустимая величина перекоса
должна быть меньше 0,4 мм/м.
Формула 2 справедлива при суммировании погрешностей вероятностным
методом. Учитывая, что деталей поршневой группы мало, приходится в случае
невыполнения неравенства 2 переукомплектовывать детали. Этот процесс
называется селективной сборкой.
8.8.1. Ремонт блоков цилиндров
При эксплуатации дизеля в блоке цилиндров появляются следующие дефекты:
1. Остаточные деформации основной базовой поверхности 1 (рис. 4.17.),
местный наклеп в районе анкерных связей.
2. Смятие и коррозионное разрушение посадочных поясков
и
фиксирующих положение втулки цилиндра в блоке.
3. Наклеп и искажение геометрической формы горизонтального опорного
платика 3.
,
4. Кавитационные и коррозионные разрушения стенок блока 2 в заруба-
шечном пространстве.
5. Кольцевые трещины в заплечике верхнего посадочного пояска, трещи-
ны в верхней части стенок блока.
По техническим условиям на цилиндровые блоки отклонение от основной
базовой плоскости 1 (см. рис. 17) не должно превышать 0,03 мм на длине 1 м, а
местные выработки в виде наклепа не должны превышать 0,2 мм.
Рис. 17. Дефекты блока цилиндров.
34
Увеличение диаметра посадочных поясков допускается в пределах допуска
1
Д
2
Д
1
Д
2
Д
1
Д
2
Д
основного отверстия на диаметр
и
по Н7. Коррозия поясков
и
до-
пускается только на 1/3 высоты.
При растачивании посадочных поясков
и
на постоянные ремонтные
размеры отклонение их осей от перпендикулярности к поверхности 1 не должны превышать: в направлении оси коленчатого вала 0,2 мм на длине 1 м, а в
направлении вращения вала 0,3 мм на длине 1 м. Смещение общей оси посадочных поясов отдельных цилиндров относительно оси симметрии всех цилин-
дров допускается не более 0,3 мм.
Наклеп и кольцевые трещины в заплечнике верхнего посадочного пояска
не допускаются.
Местные кавитационные и коррозионные разрушения стенок блока в водяных полостях допускается не более 20% толщины стенки с условием заделки
пораженных участков компаундом.
Кольцевые трещины в опорном заплечнике, с которым сопрягается втулка
цилиндра, ремонтируют растачиванием до полного удаления трещины (дефекта), а затем в расточенное отверстие запрессовывают фасонную стальную втул-
ку. Допускается установка втулок на эпоксидном компаунде.
Трещины в блоках цилиндров заваривают редко, что объясняется плохой
свариваемостью чугуна (см. п. 15). Лучше всего сварка чугуна выполняется
медно-никелевыми электродами МНЧ-1.
8.8.2. Ремонт втулок цилиндров
Цилиндровые втулки малооборотных двигателей (МОД) и высокооборот-
ных двигателей (ВОД) отличаются не только материалами, но и толщиной.
Втулки МОД выполняются толстостенными из чугуна, а втулки ВОД – из
стали 35ХМЮ или 38ХНМ и тонкостенными.
Наиболее характерными дефектами втулок цилиндров являются следующие:
1. Износы и искажения геометрической формы внутренних поверхностей;
2. Коррозионно-эрозионные разрушения наружных поверхностей;
3. Трещины по заплечникам.
Износы и искажения геометрической формы поверхностей определяются
микрометрическими измерениями. Эти измерения производят в двух поясах
(см. рис. 18), первый из которых (1-1) находится между верхними компрессионными кольцами при положении поршня в ВМТ, а второй – на 15 – 20 мм вы-
35
ше донышка поршня при положении в НМТ. В каждом из этих поясов измере-
ния выполняют в двух взаимно перпендикулярных направлениях.
Рис. 18. Износы гильзы.
В результате этих измерений рассчитывают фактическую овальность, ко-
торую и сравнивают с допустимой, приведенной в приложении.
Природа образования коррозионно-эрозионных разрушений наружных по-
верхностей втулок цилиндров объясняется кавитационными явлениями, проис-
ходящими на этих поверхностях под действием вибрации стенок втулок.
Обнаружение и оценку эрозионных разрушений производят визуально после выпрессовки втулок из блока цилиндров. Эрозии более подвержены тонко-
стенные втулки ВОД, т.к. вибрации их стенок больше, чем у толстостенных.
Износам подвержены втулки толстостенных МОД, т.к. они изготовлены из
чугуна и внутренние поверхности более мягкие, чем у азотированных стальных
втулок.
Ремонт цилиндровых втулок, как правило, сводится к замене их новыми.
Объясняется это тем, что шлифование втулок ВОД приводит к снятию твердого
азотированного слоя толщиной всего 0,2 мм. Повторное азотирование затруд-
нено по технологическим соображениям.
Растачивание чугунных втулок возможно при наличии поршней ремонтно-
го размера.
Трещины в гильзах заваривать запрещено согласно правилам Регистра.
8.8.3. Ремонт редукторов
Характерными дефектами зубчатых редукторов являются износы зубьев и
нарушение центровки осей шестерен и колес.
Износ зубьев может быть абразивным или усталостным. Абразивный износ
бывает в открытых передачах, и в закрытых, но смазываемых грязным маслом.
Судовые редукторы подвержены усталостному износу, который проявляется
вначале в виде оспин в середине боковой поверхности зубьев. При дальнейшей
36
эксплуатации процесс появления оспин прекращается, оспины завальцовыва-
№№
п.п.
Содержание требований
Предельно допустимое
значение
Периодичность
контроля
1 2 3
4
1.
Температура подшипниковых уз-
лов, ºС
70
2 раза в месяц.
2.
Увеличение бокового зазора зуб-
чатых передач, мм:
- открытых передач
- закрытых передач
0,4 m
0,2 m
2 раза в год
3.
Глубина усталостных язв, мм:
- открытых передач
- закрытых передач
0,2 m
0,1 m
2 раза в год
4.
Износ зубчатых передач, мм:
- открытых передач
- закрытых передач
0,25 m
0,12 m
2 раза в год
5.
Глубина борозд (следов) заедания,
мм:
-открытых передач
-закрытых передач
0,1 m
0,05 m
2 раза в год
ются, но через некоторое время появляются трещины в районе ножки зуба, которые приводят к сколам части зуба, что недопустимо, так как приводит к ава-
рийной поломке редуктора.
Период трещин от оспин до трещин неодинаков и зависит от качества и
количества смазки попадающей на зубья. Наибольший период безаварийной
эксплуатации получается при струйном смазывании непосредственно в зацеп-
лении зубьев.
Погрешность центровки осей шестерен и колес зубчатого редуктора про-
исходит из-за неравномерного износа шеек валов и увеличения зазоров в подшипниках, а также деформации корпуса передачи.
Требования к зубчатым передачам вспомогательных механизмов по пре-
дельно-допустимой величине износов и деформаций указаны в таблице 4.
Таблица 4.
Требования к зубчатым передачам
37
6.
Минимальное пятно контакта
зубьев:
- по высоте, %
- по длине, %
20
25
1 раз в год
7.
Состояние масла:
- содержание механических при-
месей, %
- изменение вязкости по сравне-
нию со свежим маслом при 50ºС,
см
1
20
1 раз в год
Требования к главным зубчатым передачам определяется формулярами
(паспортами), которые выпускаются заводами-изготовителями. По этим требованиям предельно-допустимые значения износов в несколько раз меньше, чем
для вспомогательных передач.
При ремонте зубчатых редукторов устраняют дефекты зубьев, выполняют
центровку передач, обеспечивают необходимый зазор и контакт в зубчатом за-
цеплении.
Возможность ремонта зубьев определяется их дефектами, материалом и
габаритами зубчатых колес. Например, зубья малонагруженных передач вспомогательных механизмов, выполненные из малоуглеродистых сталей, восстанавливаются электронаплавкой электродами 342, 346 с 03С и последующей ме-
ханической обработкой на зубофрезерных станках.
К главным зубчатым передачам такой метод ремонта не применим, так как
зубчатые колеса и шестерни, выполненные из легированных сталей, относятся
либо к плохо свариваемым, либо не свариваемым материалам.
Поэтому изношенные легированные зубчатые передачи, либо заменяют на
новые, либо, зубчатое колесо дорабатывают на зубофрезерном станке, умень-
шая коррекцию зубьев, а шестерню делают новую с увеличенной коррекцией.
Величину обработки проверяют измерением хордальной толщины зуба
штангензубомером (см. рис. 21), или длину общей нормали штангенциркулем
(см. рис. 22).
38
Рис. 21. Измерение хордовой толщины зуба.
После сборки зубчатые редукторы проверяют на качество изготовления
или ремонта, а именно:
1. Величину бокового зазора между зубьями;
2. Пятно контакта зубьев.
Боковой зазор проверяют свинцовыми проволочками толщиной несколько
большей предполагаемого зазора, прокатывая их между зубьями. Пятно контактов зубьев проверяют пастой Гои, которую наносят на шестерню, а отпечаток контролируют на зубчатом колесе. Если пятно контакта меньше нормы, то
пасту разводят на керосине с добавлением 30% олеиновой кислоты и 12% стеарина или парафина и, намазав на зубья кистью, редуктор обкатывают на малых
оборотах. Обкатка считается законченной, если пятно контакта по длине и высоте зубьев достигло нормы.
Рис. 22. Измерение длины общей нормали.
В среднем по времени обкатка зубчатых редукторов занимает 12–24 часа.
После обкатки детали тщательно промывают уайт-спиритом, протирают и консервируют штатным маслом.
39
8.8.4. Ремонт валопроводов и дейдвудных устройств
Нарушенный диаметр облицовки
гребного вала, мм
Зазор между резинометаллическими выступами и облицовкой вала,
мм.
Установочный зазор
Предельно-допустимый
дейдвудных труб
кронштейнов
50 – 100
1,1 – 1,3
2,8 4 100 – 150
1,2 – 1,4
3
4,4
150 – 200
1,3 – 1,5
3,3 5 200 – 250
1,4 – 1,6
4 6 250 – 300
1,6 – 1,9
4,5
6,6
более 300
1,7 – 2,2
5
7
Корпус судна, а вместе с ним и валопровод подвержены деформациям изгиба. В этом случае возникает износ опорных подшипников и усталостные
напряжения в валопроводе, что вызывает необходимость постоянного контроля
за ними. Контролю подлежат следующие параметры:
- прямолинейность валовой линии, смещение во фланцевых соединениях
0,1 мм, излом — 0,15 мм/м;
- зазоры в дейдвудном устройстве, величины которых указаны в табл. 4.
Таблица 4.
Допустимые зазоры в дейдвудном устройстве.
При нарушении прямолинейности валовой линии и увеличении зазоров в
подшипниках выше допустимых значений необходимо разобрать валопровод и
выполнить ремонт, который производится на плаву или в доке.
При разборке и демонтаже валовой линии на плаву судну создают необходимый дифферент на носовую часть. При любом варианте сначала снимают
гребной винт, а затем разбирают фланцевые соединения валопровода, дейдвуд-
ное устройство и поднимают промежуточные валы.
Снятие гребного винта с конуса вала одна из трудоемких работ, которая
выполняется с помощью механических, пневматических или гидравлических
приспособлений.
Для обеспечения снятия в отверстие на ступице винта подают масло или керо-
син. Используют также подогрев ступицы паром или горелками до 50– 70ºС.
40
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]