Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Эксплуатация и ремонт судовых энергетических установок. Методические рекомендации
.pdf
МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ
ВОДНОГО ТРАНСПОРТА
В.И. Волхонов
Эксплуатация и ремонт судовых энергетических установок
Методические рекомендации
Альтаир-МГАВТ
Москва
2013
УДК 629
Волхонов В.И.
Эксплуатация и ремонт судовых энергетических установок. Методиче-
ские рекомендации.— М.: Альтаир–МГАВТ, 2013 — 34 с.
Методические рекомендации предназначены для практических занятий по
дисциплине «Обслуживание и ремонт судовых энергетических установок».
Практические занятия посвящены разделам по ремонту и замене судовых энер-
гетических установок. Содержат индивидуальные задания и примеры решения
отдельных задач.
Методические рекомендации предназначены для студентов очного и заоч-
ного форм обучения, обучающихся по специальности «Эксплуатация судовых
энергетических установок».
Рецензент: к.т.н., доц. Епифанов С.А.
Рекомендовано к изданию Учебно–методическим советом МГАВТ.
Рассмотрено и рекомендовано к использованию в учебном процессе на за-
седании кафедры Судостроения и судоремонта (протокол №6 от 6.02.2013).
Ответственность за оформление и содержание передаваемых в печать
материалов несут авторы и кафедры академии, выпускающие учебнометодические материалы.
© МГАВТ, 2013
© Волхонов В.И., 2013
2
Содержание
Введение 4
1.Расчет посадок с зазором 5
2. Расчет посадок с натягом 8
3.Расчет посадок подшипников качения 11
4.Расчет ремонтных размеров зубчатых передач 14
5.Расчет усилий и нагрузок, действующих на соединительные
болты главного дизеля с фундаментом 19
6.Расчет опорных полок фундаментов главных дизелей 26
7. Использованная литература 30
8.Приложение 31
3
Введение
Как следует из анализа эксплуатации судовых энергетических установок,
выполненного министерством речного флота до 1990 года, основной причиной
отказов дизелей являются износ следующих деталей: поршней, поршневых
пальцев, колец, верхних головок шатунов, а также направляющие и штоки кла-
панов, распределительных валов, подшипников коленчатого вала и т.д.
Исходя из вышеизложенного при ремонте используется метод ремонтных
размеров, расчет которых производится в практических работах.
Сущность метода ремонтных размеров заключается в том, что сложная и
дорогая деталь дополнительно обрабатывается, а более простую и дешевую либо увеличивают за счет наплавки или напрессовки колец, либо делают вновь
больших размеров.
4
1. Расчет посадок с зазором.
На основании экспериментальных исследований Н.П. Петровым была
предложена эмперическая формула для определения толщины оптимального
масляного зазора Sо в сопряжениях вал-подшипник скольжения, показанный на
рис. 1.1, So = D-d
Рис. 1.1. Подшипник скольжения.
hmin = 0.25 So – минимальный масляный зазор;
где d- номинальный диаметр вала, м;
µ - абсолютная вязкость масла, Па*с;
n - частота вращения вала, об/с;
c- коэффициент длины подшипника
;
l - длина подшипника;
p - удельная нагрузка на вал.
Максимальный масляный зазор определяется из соотношения
S
=(1,5-2,5)Sо
max
Предельно-допустимый масляный зазор S
абразивного износа, равен
5
, получаемый в результате
доп
Для обеспечения жидкостного трения необходимо, чтобы микронеровно-
сти вала и подшипника не зацеплялись, то есть чтобы слой смазки не имел раз-
рывов.
где Rzв, R
Rzв+R
– высоты неровностей вала и подшипника;
zп
≤0,2S
zп
min
– погрешности формы как вала, так и подшипника.
Задание
Рассчитать посадку для подшипника скольжения диаметром d, длиной l,
работающего под нагрузкой Р, с частотой вращения n в смазке с абсолютной
вязкостью µ.
Варианты заданий для самостоятельной работы указаны в таблице 1.
Пример
Подобрать посадку для подшипника скольжения диаметром d=30, длиной
l=40 мм, работающего под нагрузкой Р=4000 Н, с частотой вращения n=1450
об/мин с индустриальной смазкой И-50, абсолютной вязкостью µ=50*10
-2
Па*с.
Решение
1. Удельная нагрузка на подшипник
2. Коэффициент длины подшипника
6
3. Оптимальный зазор в подшипнике
N
d, мм
l, мм
P, Н
n, об/мин
µ*10
-2
Па*с
1
35
45
2350
975
50 2 40
40
2400
1450
30 3 42
35
2400
1450
30 4 45
45
2420
975
30 5 50
60
2500
975
50 6 55
70
3550
1450
30
7
60
60
3600
975
20
8
65
40
4500
1450
20 9 75
50
4600
1450
20
10
75
75
5000
975
20
4. Максимальный зазор в подшипнике
5. Соответствует посадке
Вал d=30f7
Отв D = 30H7
Таблица 1
7
2. Расчет посадок с натягом
Посадки с натягом предназначены для получения неподвижных неразъ-
емных соединений. Неподвижность обеспечивается за счет сил трения, возни-
кающих от сил давления p, создаваемых натягом N при запрессовке вала в отверстие втулки. Величина давления p, Мпа, рассчитывается по формуле Ламе:
Рис. 2.1 Посадка с натягом.
где
– коэффициент Ламе;
N – натяг, мкм;
Е=2*10
5
Мпа – модуль упругости стали;
d – номинальный диаметр посадки, мм;
D – наружный диаметр втулки, мм;
u=(Rz1+Rz2) величина микронеровностей вала и втулки.
Усилие запресовки P, H, рассчитывается по следующей формуле:
где l – длина запресовки;
f=0,1 – коэффициент трения.
8
Крутящий момент M
N
d, мм
l, мм
D, мм
Ne, Квт
ne, об/мин
1
30
50
60
5
975
2
35
50
65
5
1450
3
40
60
80
8
1450
4
45
65
90
10
975
5
50
70
100
10
1450
6
55
80
100
12
1450
7
60
80
110
12
975
8
70
80
120
15
1450
9
75
90
140
18
1450
10
75
100
150
18
975
, нм, который может передавать неразъёмное со-
R
членение с натягом, равен
где k=0,65 – коэффициент, учитывающий обмятие неровностей собираемых поверхностей.
Коэффициент запаса n по величине крутящего момента равен
Где
ne – число оборотов двигателя, об/мин;
Ne – эффективная мощность двигателя, Квт.
Задание
Рассчитать посадку с натягом и назначить шероховатости поверхностей
для неразъемного соединения диаметром вала d, длиной l, и наружным диаметром втулки D, передающего крутящий момент от двигателя мощностью Ne
и числом ne.
Варианты заданий для самостоятельной работы указаны в таблице 2.
Таблица 2
9
Пример
Подобрать посадку с натягом для сочленения, имеющего следующие па-
раметры: d=25 мм, l=35 мм, D=50 мм и передающего крутящий момент от электродвигателя мощностью Ne=3 Квт с частотой вращения ne=1450 об/мин.
Решение
1. Величина крутящего моменты эл. двигателя
2. Коэффициент Ламе сочленения
3. Величина минимального натяга посадки
N
=ei-ES=35-21=14 мкм
min
при величине микронеровностей вала Rz1=2 мкм и втулки Rz2=4 мкм
u=Rz1+Rz2=2+4=6 мкм
4. Величина давления, возникающего после запресовки
Мпа
5. Усилие запресовки
6. Величина минимального передаваемого крутящего момента
7. Коэффициент запаса передаваемого крутящего момента
10
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]