Файл: Силовые установки и промысловые механизмы маломерных судов рыбной промышленности (с двигателями до 100 л. с.) учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 136
Скачиваний: 0
отверстие верхней головки впрессована втулка 2 из оловянистой бронзы. Втулка удерживается от проворачива ния в головке стопором 3. Масло для смазки поршнево го пальца поступает через шесть отверстий а в верхней части головки и втулки при разбрызгивании из картера.
Стержень шатуна, как и в большинстве быстроход ных дизелей, для большей легкости и жесткости выпол
нен двутаврового сечения. Нижняя головка шатуна вы полняется разъемной. Крышка 5 нижней головки кре пится с помощью шпилек 7 и корончатых гаек. В отвер стие нижней головки шатуна вставляется разъемный стальной вкладыш / с наплавкой из свинцовистой брон зы. Вкладыши в собранной и затянутой гайками головке удерживаются от проворачивания и осевого смещения в результате посадочного натяга и установочными штиф тами, запрессованными в тело крышки и шатуна. Строго определенное фиксирование крышки нижней головки относительно тела шатуна достигается с помощью спе циального центрирующего выступа б. Подшипники ниж ней головки шатуна смазываются маслом, поступающим под давлением через отверстия в коленчатом валу.
В двигателях средней быстроходности и тихоходных наиболее распространенной конструкцией шатуна' явля-
92
ется круглый стержень и отъемная нижняя головка. Две половинки нижней головки шатуна при сборке соединя ются между собой и с подошвой стержня шатуна шатун ными болтами. Для обеспечения геометрической соос ности стержня шатуна с нижней головкой верхняя.поло вина ее и подошва ша туна имеют центриру ющие выступы. Кон струкция шатуна с отъемной нижней го ловкой позволяет регу лировать высоту каме ры сгорания в резуль-
,тате постановки между подошвой шатуна и го ловкой специальных прокладок.
Конструкция шату на двухтактного дизе ля Д19/30 представле на на рис. 43. Шатун изготовлен из углеро дистой стали поковкой. Верхняя головка шату на 3 круглая, в отвер стие ее запрессована бронзовая втулка 5 или вставлена обойма игольчатого подшипни ка. Бронзовая втулка
Рис. 43. Шатун двухтактного ди зеля Д19/30.
фиксируется в головке стопорным винтом 2. На внутренней поверхности отверстия верхней головки име ется кольцевая маслоподводящая канавка /. В эту ка навку поступает масло под давлением из осевого канала 17 в.стержне 6 шатуна. Из канавки часть масла посту пает через отверстия во втулке 5 на смазку поршневого пальца, а часть — к соплу 4, из которого масло, распыливаясь, подается для охлаждения днища поршня.
Нижняя головка шатуна отъемная и состоит из двух половинок. Между подошвой стержня шатуна и верхней половиной головки имеется шлифованная прокладка 9. В разъемные половины 13 и 15 нижней головки вставле ны стальные вкладыши 12 и 14 с наплавкой баббитом.
93
При сборке необходимое прилегание вкладышей обе спечивается натягом из-за выступа концов вкладышей на 0,03—0,05 мм над поверхностью половин крышек по линии разъема. От осевого перемещения и проворачива ния вкладыши фиксируются штифтами 10 и 8. Масля ный зазор в подшипнике нижней головки шатуна регу лируют, изменяя количество тонких латунных прокла док между его половинами. Верхняя и нижняя полови ны головки шатуна центрируются одна относительно дру гой замком в их стыке, относительно стержня шатуна го ловка центрируется выступом на верхней половине 15. Шатунные болты 16 имеют центрирующие пояски, кото рые входят в отверстия соединяемых половин головки со стержнем шатуна и обеспечивают их взаимную фикса цию. Шатунный болт удерживается от проворачивания при затяжке гайки 7 штифтом 11.
Конструкция шатуна карбюраторного двигателя ана логична описанным конструкциям шатунов маломощных дизелей.
Коленчатый вал
Коленчатый вал является наиболее ответственной де талью, так как воспринимает усилия от давления газа всех цилиндров и передает их в виде периодически из меняющегося по величине крутящего момента на греб ной винт. Цилиндры двигателя работают попеременно с резким нарастанием и спадом давления, поэтому колен чатый вал оказывается нагруженным, изменяющимися по величине и направлению силами, которые вызывают его кручение, изгиб, сжатие и растяжение. Кроме сил от давления газов на коленчатый вал действуют силы инер ции от поступательно-движущихся и вращающихся час тей. Конструкция коленчатого вала в связи с этим дол жна быть прочной и жесткой, а шейки кроме этого долж ны еще обладать высокой износоустойчивостью.
Для повышения износоустойчивости шейки вала иногда подвергают термической обработке. Коленчатые валы изготавливают из высококачественных углеродис тых, а для быстроходных двигателей — из легированных сталей ковкой, штамповкой или литьем. Кроме стальных валов в некоторых двигателях применяют коленчатые валы, отлитыми из специального модифицированного чу гуна повышенной прочности. Для двигателей небольшой
94
мощности коленчатые валы изготавливают цельными, а для двигателей большой мощности составными.
Коленчатый вал состоит из кривошипов пли колен. Число кривошипов и относительное положение их зави сит от числа тактов двигателя, количества цилиндров и порядка их работы. Угол между двумя соседними кри вошипами определяют путем деления угла поворота ко ленчатого вала, в течение которого осуществляется ра бочий цикл, на число цилиндров. Например, рабочий
Рис. 44. Коленчатый вал четырехтактного двухцилиндрового двигателя.
цикл четырехтактного дизеля осуществляется за два оборота коленчатого вала или за 720°, поэтому угол ме жду двумя соседними кривошипами для щестицилиндрового дизеля составит 720:6=120°. У двухтактного ди зеля рабочий цикл осуществляется за один оборот ко ленчатого вала или за 360°, поэтому угол между двумя соседними кривошипами шестицилиндрового дизеля со ставит 360:6=60° .
Кривошип коленчатого вала (рис. 44) состоит из рамовой (или коренной) шейки 5 вала, мотылевой шейки 7. и щек 6. Щеки вала жестко соединяют между собой ко ренные и мотылевые шейки. Щеки могут быть прямо угольной или овальной формы, у быстроходных двига телей они чаще всего овальные. Кривошип или колено судовых дизелей часто называют м'отылем. Коленчатый вал коренными шейками укладывают в рамовые, или
95
коренные, подшипники, которые расположены в посте лях на перегородках картера. Для уменьшения массы и соответственно уменьшения центробежных сил при вра щении вала мотылевые шейки быстроходных двигателей изготавливают пустотелыми, иногда пустотелыми дела ют и коренные шейки. Пустотелые шейки для обеспече ния подвода масла к подшипникам закрывают с торцов заглушками, которые плотно прижимаются с помощью болта и гайки.
Для улучшения качества очистки масла от механи ческих примесей у быстроходных двигателей в отвер стия шеек, по которым подводится масло на смазку под шипников, завальцовывают медные трубки, концы кото рых удлинены и входят в центральную часть полости шейки 10. При вращении коленчатого вала масло, нахо дящееся внутри шейки, также будет вращаться, отбра сывая под действием центробежных сил механические примеси на внутреннюю поверхность, поэтому в центре полости шейки располагается масло, свободное от меха нических примесей, которое через трубку под давлением поступает на смазку подшипника.
Мотыль с расположенной на его шейке нижней го ловкой шатуна создает при вращении значительные центробежные силы, которые дополнительно нагружают коленчатый вал и подшипники. Поэтому для устранения этих сил к щекам мотыля с противоположной стороны укрепляются противовесы 9, масса которых при враще нии создает центробежную силу, равную по величине и противоположную по направлению существующей. Про тивовесы укрепляются болтами, которые заворачивают ся в тело щек. Коленчатые валы маломощных двигате лей могут изготавливаться за одно целое с противовеса ми. На носовом и кормовом концах коленчатый вал име ет шестерни 5 и 4 для привода механизма газораспреде ления и вспомогательных механизмов. С кормового кон ца коленчатый вал оканчивается фланцем или конусом для крепления маховика 2, к которому присоединен валопровод 1. На коленчатом валу со стороны маховика может также располагаться гребень для восприятия осе вых усилий, возникающих при работе гребного винта и маслоуплотнительные устройства 3. Коренная шейка 5 (обычно первая со стороны маховика) имеет буртики, которые упираются в торцы опорного подшипника, пре-
96
дохраняя коленчатый вал от осевых перемещений при вращении.
Коленчатый вал быстроходного дизеля 64 15/18 (ЗД6) показан на рис. 45. Вал пустотелый, щеки круг лые. На носовом хвостовике вала 3 устанавливают упор ное кольцо 5 и коническую шестерню 4 для привода распределительных валов и вспомогательных механиз мов. Кормовой конец вала оканчивается фланцем 6, на
Рис. 45. Коленчатый вал с маховиком дизеля ЗД6.
который с помощью штифтов 5 устанавливается махо вик 7 с зубчатым венцом ) . Маховик к фланцу крепится болтами. На выходе хвостовика вала из картера имеет ся уплотнение 2. Колена коленчатого вала располагают ся один относительно другого под углом 120°.
Масло |
для смазки подшипников |
подводится |
со сто |
||
роны хвостовика 3 внутрь |
вала, а затем по |
сверлениям |
|||
в щеках |
и по пустотелым |
шейкам |
поступает |
на |
смазку |
всех коренных и мотылевых шеек. Причем первоначаль но масло поступает не к первому коренному подшипни ку, а к мотылевому. Первый и второй коренные подшип ники смазываются маслом, поступающим из полости первой мотылевой шейки после центробежной очистки. Делается это с целью улучшения качества масла, постулающего на смазку коренных подшипников, так как они работают в более тяжелых условиях. В последующие ко ренные подшипники масло поступает предварительно пройдя полости соответствующих мотылевых шеек.
Первое колено коленчатого вала двигателя 64 15/18
7—180 |
97 |
(ЗД6) показано на рис. 46. Масло из хвостовика по маслопроводящему каналу 2 поступает в кольцевую канав ку 3, а оттуда по каналам 5—внутрь мотылевой шейки. Очищенное масло из мотылевой шейки по трубке 6 по ступает в кольцевую канавку, соединенную с маслоподводящим отверстием^ 1, на смазку коренного подшипни ка. Одновременно масло из мотылевой шейки через трубку 4 поступает на смазку мотылевого подшипника.
Рис. 46. Первое колено коленчатого вала дизеля ЗД6.
Для равномерного распределения масла, поступаю щего для смазки подшипников, по длине вала отверстия для прохода масла в шейках, близлежащих к хвостови ку, делаются меньше, а по мере удаления от хвостовика диаметр отверстий увеличивается, так как давление масла уменьшается.
Маховик
Маховик служит для обеспечения равномерности вращения коленчатого вала. Неравномерность возникает при работе двигателя в результате периодически изме няющегося давления газа в цилиндрах и чередования рабочих ходов со вспомогательными, на осуществление которых необходимо затрачивать определенную работу. Особенно^ велика роль маховика в одноцилиндровых дви-
98
гателях, когда он получает энергию в процессе рабочего хода поршня, а отдает ее при совершении ходов выпуска газа, всасывания и сжатия воздуха. В момент соверше ния рабочего хода поршнем скорость вращения колен чатого вала увеличивается, а при совершении вспомога тельных ходов уменьшается. Одноцилиндровый двига тель без маховика работать не может. У многоцилиндро вых двигателей роль маховика значительно меньше, так как вспомогательные такты в одних цилиндрах могут осуществляться за счет рабочих ходов в других. Только поэтому масса маховика одноцилиндровых двигателей значительно больше, чем многоцилиндровых. Неравно мерность вращения коленчатого вала двигателя с уве личением числа цилиндров значительно уменьшается.
Маховики изготавливают из стали или чугуна литьем. Маховик представляет диск с массивным ободом. Махо вики могут быть составными (мощные дизели) или цель ными. Маховик крепится к коленчатому валу с помощью фланца, откованного на валу, и болтов с установочными штифтами или сажается на конус вала и затягивается гайкой, а от проворачивания фиксируется шпонкой. На ободе маховика при стартерном пуске нарезается зубча тый венец для соединения с шестерней стартера. В неко торых случаях зубчатый венец изготавливают, отдельно, а затем с помощью прессовой посадки сажается на обод маховика.
МЕХАНИЗМ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ
Механизм газораспределения служит для обеспече ния периодического наполнения цилиндра свежим возду хом и удаления из цилиндра отработавших газов. Для повышения качества наполнения и уменьшения затрат энергии в процессе выпуска проходные сечения клапанов должны быть как можно больше. Это условие особенно важно для быстроходных двигателей, так как процессы наполнения и выпуска в них происходят за короткий промежуток времени. Однако размеры проходных сече ний клапанов ограничены диаметром цилиндра и конст руктивными особенностями крышки. Обычно в двигате лях устанавливают по одному всасывающему и выпуск ному клапану, а в быстроходных иногда по два всасыва ющих и выпускных клапана. Для лучшего наполнения
7* |
99 |