2.3Детали остова

2.3.1Фундаментная рама.

Фундаментная рама является основание двигателя. Она воспринимает его массу, усилия от давления газов и инерционные усилия, передаваемые на раму движущимися деталями. В фундаментной раме укладывается коленчатый вал, вращающийся в рамовых подшипниках. Она делается прочной и крепится к судовому фундаменту судна.

По конструктивному исполнению фундаментные рамы могут быть литыми из чугуна (СЧ 18-36, СЧ 21-40) или сварными из стали. Длинные рамы многоцилиндровых двигателей для удобства монтажа делают из нескольких частей,

Фундаментная рама должна обладать большой жесткостью: прогиб ее приводит к искривлению оси коленчатого вала и, следовательно, к общему нарушению центровки кривошипно-шатунного механизма. Поэтому ее изготовляют в виде массивной детали корытообразной формы (Рис. 2 .18, а). Вдоль рамы с обеих сторон имеются полки 4, которыми она крепится к фундаменту. Полки снабжены ребрами жесткости 6 и отверстиями 7 для болтов крепления рамы к фундаменту. На верхнюю плоскость 10 рамы устанавливается станина.

Продольная жесткость рамы обеспечивается высокими стенками 5. Они связаны между собой поперечными перегородками 3, которые делят раму на ряд отсеков, расположенных под цилиндрами. Поперечные перегородки имеют постели 12 для рамовых подшипников 11.

Рис. 2.18 Фундаментные рамы

а) 1 – патрубок отвода масла, 2 – отверстия для перетекания масла, 3 – поперечные перегородки, 4 – полки для крепления к фундаменту, 5 – стенка рамы, 6 – ребра жесткости, 7 – отверстия для крепления рамы к фундаменту, 8 – полка судового фундамента, 9 – отжимной винт, 10 – плоскость установки станины, 11 – рамовый подшипник, 12 – постель для рамового подшипника.

б) 1 – легкий сварной поддон, 2 – винт, 3 – прокладка, 4 – маслоуспокоительная сетка.

1 – поперечные балки, 2 – гнезда для анкерных связей, 3 – стулья вкладышей рамовых подшипников.

Во время работы двигателя с движущихся деталей и из подшипников в раму стекает масло. Оно собирается в поддоне рамы, через отверстия 2 перегородок 3 перетекает из одного отсека в другой и с торца рамы через патрубок 1 отводится для повторного использования. В некоторых случаях фундаментная рама является резервуаром для хранения запаса масла. Емкость поддона при этом должна быть увеличенной, и для облегчения рамы его делают отъемным. Так, у двигателей ДР 30/50 (Рис. 2 .18, б) к фундаментной раме снизу винтами 2 крепится легкий сварной поддон 1. Между поддоном и рамой ставится прокладка 3. Над поддоном установлена маслоуспокоительная сетка 4, препятствующая образованию поверхностной пены при сбрасывании масла с движущихся деталей. Образование пены ускоряет старение масла.

К характерным повреждениям фундаментных рам дизелей относятся: деформации, трещины, задиры рамовых подшипников.

Деформация рамы возможна при касании судном грунта и после докового ремонта из-за перегрузок на киль-блоках, проявления сварочных напряжений, приводящих к остаточным деформациям корпуса. По выходе из дока рекомендуется проверить раскепы вала, их изменение покажет возникновение деформации рамы. Продольный изгиб рамы вызывает увеличение вертикальных раскепов вала в сторону отрицательных значений. Деформацию рамы также обнаруживается по перегреву и неудовлетворительной работе рамовых подшипников, подшипников валопровода.

К изгибу рамы может привести упругая деформация корпуса судна вследствие его неправильной загрузки, при плавании в условиях сильного волнения. Следствием деформации судна может явиться вытяжка некоторых болтов крепления рамы к фундаменту и ее отрыв от клиньев. В свою очередь, неравномерный затяг или ослабления затяга отдельных фундаментных болтов, анкерных связей способствует образованию трещин в рамах.

Уменьшение усилий прижатия рамы к фундаментным клиньям снижает жесткость их соединения и сопровождается периодическими перемещениями (подвижками) рамы относительно клиньев и фундамента. Возникающая при перемещениях фреттинг-коррозия приводит к снижению затяга фундаментных болтов, часть двигателя на стороне изношенных клиньев опускается, и изгиб рамы со временем увеличивается.

Рис. 2.19 Изменение продольной оси фундаментной рамы

На Рис. 2 .19 показано изменение продольной оси фундаментной рамы малооборотного двигателя в процессе эксплуатации судна: 1 – положение оси при постройке судна, 2 – в начальный период эксплуатации (в полном грузу), 3 – через 30 тыс. часов работы (в полном грузу). Силы, воспринимаемые рамой от изгиба корпуса судна, в сочетании с силами воздействия коленчатого вала создают в раме сложные напряжения, которые в наиболее опасных сечениях могут превысить допустимые значения и явиться одной из причин появления в раме трещин.

Для предотвращения нежелательных последствий изгиба фундаментной рамы при загрузке судна, а также тепловых деформаций, иногда придают ей предварительный прогиб (вниз) путем подъема монтажными клиньями носовой, кормовой или и той и другой частей рамы.

Болты крепления деталей остова двигателя работают надежно только при наличии жесткости скрепляемых деталей. При плохой подгонке посадочных (опорных) поверхностей в местах неплотного соединения возникает вибрация, приводящая к наклепу, дальнейшему ослаблению соединения и возникновению динамических нагрузок, под действием которых возникают трещины в соединяемых фланцах, а болт рвется.

Практическая рекомендация – систематически проверять затяг анкерных связей и фундаментных болтов.

Трещины в масляном поддоне рамы, приводящие к утечке масла, но не влияющие на общую прочность остова двигателя, часто являются результатом гидравлических ударов, возникающих при ударах кривошипов о поверхность масла при его высоком уровне из-за перелива масла при его смене, или в двигателях с сухим картером – при нарушении работы системы слива масла в циркуляционную систему.

Появление трещин бывает также следствием жесткого соединения поддона с маслоотводной трубкой и ее вибрацией.