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: 143
Скачиваний: 0
присутствии подогретых эмульгаторов, входящих в со став щелочных растворов, переходят в мелкодисперси онные водные эмульсии и хорошо отделяются от поверх ностей деталей.
Очищенные и промытые детали сушат в струе го рячего воздуха, а затем подвергают тщательной д'ефектации, используя современные методы и технические средства дефектоскопии.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЕФЕКТОВ И ИЗНОСА ДЕТАЛЕЙ
Дефекты судовых силовых установок могут быть раз делены на следующие группы: возникающие в резуль тате нормального физического износа деталей и узлов, конструктивные, производственные, аварийные.
Состояние и дефекты судовых силовых установок мо жно определить по характеру шума и стуков, вибрации, а также степени нагрева трущихся частей. Значительную часть дефектов двигателей можно определить по внеш ним признакам во время их работы в период эксплуата ции или специального проверочного пробега судна, а также при пуске отдельных механизмов. К внешним при знакам относятся: просачивание воздуха, неравномер ность работы двигателя и механизмов.
После наружного осмотра некоторые детали допол нительно подвергают гидравлическим и воздушным ис пытаниям.
Для выявления поверхностных дефектов деталей дви гателя (усталостных трещин или трещин, образовавших ся вследствие термических напряжений) используют мо лекулярные свойства жидкостей, обладающих хорошей смачивающей способностью, имеющих небольшую плот ность и высокий коэффициент поверхностного натяжения.
Различают следующие способы выявления поверх ностных дефектов деталей:
керосиновая, масляная, парафиновая проба — испы тываемую деталь смачивают керосином, маслом, пара фином, затем сушат и обтирают. После сушки на поверх ность детали накладывают слой меловой обмазки. Через несколько минут меловая обмазка в месте трещины тем неет;
цветная проба — деталь тщательно очищают и на по верхность наносят смесь керосина с трансформаторным
16-180 |
241 |
маслом |
и |
ярким красителем — пигментом. |
После вы |
держки |
в |
течение 5—10-мин поверхность |
промывают |
струей воды, а затем покрывают слоем каолина, разве денного в воде, и сушат в струе теплого воздуха. Тре щины выявляются в виде красных полос на белом фоне каолинового покрытия;
люминесцентная проба — на обезжиренную поверх ность детали наносят флуоресцирующие вещества (лю минофор), затем его удаляют, а деталь обмывают, сушат и подвергают ультрафиолетовому облучению. При этом оставшееся в трещинах вещество ярко светится зелено ватым цветом;
магнитно-порошковый метод дефектоскопии (для об наружения трещин, волосовин и пр.), основанный на свойстве намагничивания испытываемой детали. Деталь покрывают металлической пылью, которая в местах тре щин сгущается под действием магнитного поля;
метод дефектоскопии, основанный на свойствах элек тромагнитных гаммографированных волн, позволяет вы явить дефекты, которые находятся на глубине до 5'00 мм. Изображение дефектов получают на экране или на плен ке рентгеновских аппаратов;
метод дефектоскопии, основанный на свойствах зву ковых волн. Проверяемую деталь обстукивают и по по лучающемуся звуку определяют, есть ли в ней трещины и другие дефекты;
метод обмеров, когда рабочие детали двигателей и механизмов обмеряют микрометрическими инструмента ми' и сравнивают с нормами допустимого износа, уста новленными заводами-изготовителями или правилами обслуживания и эксплуатации этих двигателей и меха низмов.
Примеры обмеров основных деталей двигателей: цилиндровой втулки — для определения зазора, эл
липтичности, бочкообразное™ и конусности производят замеры в двух взаимно перпендикулярных плоскостях — по «оси» и по «ходу», в сечениях, указанных заводомстроителем, а при их отсутствии — через 50—100 мм в зависимости от длины втулки.. Для этой цели применяют специальные рейки с вырезами, указывающими места за меров, наиболее характерными из них являются пояс, где работают верхние кольца, и места под кольцами лаправляющей части втулки;
242
поршней — для определения конусности и эллиптич ности производят обмер их диаметров по двум взаимно перпендикулярным направлениям — по «оси» и «по ходу» иа расстоянии 50—100 мм ниже кромки нижней канавки поршневого кольца, последующие замеры через 50— 75 мм в зависимости от высоты поршня;
коленчатого вала — замеряют шейки в двух взаимно перпендикулярных направлениях'—в направлении мо тыля и перпендикулярно ему.
РЕМОНТ НЕПОДВИЖНЫХ ДЕТАЛЕЙ
Ремонт фундаментной рамы
Видами износа и повреждения рам являются: мест ные выработки и наклепы верхней опорной поверхности; трещины в днищах, вызывающие потерю герметичности. Трещины могут возникать и в ребрах жесткости, в по перечных балках, в местах расположения гнезд подшип ников. В результате неправильной затяжки или некачест венной структуры металла в некоторых случаях может быть срыв резьбы под шпильки крепления крышек рамовых подшипников.
Наиболее характерным повреждением фундаментной рамы является наклеп цилиндрических поверхностей гнезд рамовых подшипников и смещение осей самих гнезд, приводящее к неправильному положению колен чатого вала. Требования в отношении точности и чисто ты работы, предъявляемые к фундаментной раме после ремонта, те же, что и для вновь изготовленной рамы.
Нижняя плоскость опорных лап должна быть прямо линейная и параллельна верхней опорной плоскости ра мы, принимаемой за базовую поверхность. Допустимая непараллельность должна быть не более 0,05 мм и не прямолинейность— не более 0,1 мм на 1 м длины рамы. Цилиндрическая поверхность гнезд постелей рамовых подшипников должна иметь правильную геометрическую форму. Наличие эллиптичности, конусности и бочкооб разное™ не должно превышать 0,03 мм.
Смещение осей соседних гнезд подшипников не долж но превышать 0,01—0,03 мм. Осевая линия всех гнезд подшипников должна быть параллельна верхней плос-
16* |
243 |
кости рамы. Непараллельиость не должна превышать 0,1 мм на 1 м длины рамы. Смещение оси симметрии замка относительно оси гнезда подшипника не должно превосходить 0,02 мм.
Плоскостность прямолинейных поверхностей проверя ют с помощью линейки и щупа, делая измерения в про дольном, поперечном и диагональном направлениях. Ци линдрические поверхности гнезд подшипников проверяют
Рис. 98. Калибр для определения износа замков гнезд рамовых подшипников.
контрольным валом. Его укладывают в гнезда подшип ников и измеряют зазоры щупом в нескольких точках по окружности каждого торца гнезда. Зазор между шейкой вала и поверхностью гнезда не должен превышать 0,03 мм.
Параллельность осей гнезда подшипников верхней плоскости рамы определяют индикатором, устанавливае мым на плоскость рамы с обоих концов контрольного вала. Разность замеров не должна превышать 0,1 мм.
Износ замков гнезд удобно проверять калибром (рис. 98). Для этого его вставляют в гнездо и устанав ливают регулировочным винтом / равенство зазоров А\ и Аг. Затем щупом проверяют боковые зазоры 8i и 62 между корпусом калибра 2 и постели картера 3. Ширина базы калибра s равна номинальной ширине замка.
Наличие трещин в корпусе рамы проверяют легким постукиванием слесарного молотка. Дребезжащий звук свидетельствует о дефекте рамы. Герметичность рамы
244
проверяют наливом воды, температура которой должна быть не ниже 10° С, продолжительность испытаний — 1 ч. Течи и отпотевания не должно быть.
Обнаруженную трещину зачищают и осматривают че рез лупу 5—7-кратного увеличения. Трещины в фунда ментных рамах обычно заделывают при помощи электро сварки без подогрева. Небольшие трещины заделывают постановкой ввертышей или стяжек.
При наличии более значительных повреждений, выз ванных трещинами или разрывами в чугунных деталях, применяют сварку малоуглеродистыми электродами с постановкой шпилек и введением в шов дополнительных связей. В настоящее время широкое распространение по лучает способ устранения раковин и трещин с помощью эпоксидных смол.
Дефекты резьб в отверстиях под шпильки исправ ляют калибровкой метчиками. Если имеется срыв более трех ниток резьбы, отверстие рассверливают на больший диаметр, а затем после развертывания нарезают резьбу ближайшего размера в соответствии с ГОСТом.
Нарушение прямолинейности верхней плоскости, выз ванное остаточной деформацией и наклепом от взаимо действия с опорной поверхностью блока или станин, уст раняют станочной обработкой. Для этих целей исполь зуют продольно-строгальные станки или более удобные продольно-фрезерные, позволяющие с одной установки обрабатывать несколько поверхностей, не лежащих в од ной плоскости. При отсутствии специализированных стан
ков поверхность фундаментной рамы можно |
исправить |
с помощью переносного торцешлифовального |
станка. |
Ремонт цилиндрового блока
В процессе эксплуатации в блоке цилиндров могут появиться следующие дефекты: трещины, смятие опор ных поверхностей под бурты цилиндровых втулок, разъе дание посадочных поясков, нарушение прямолинейности опорной поверхности, граничащей с плоскостью рамы,' срыв резьбы в отверстиях под шпильки, выработка плос кости около отверстий для анкерных связей, разъедание, поверхности стенок водяных полостей.
При ремонте блока цилиндров особое внимание обра щают на состояние опорной поверхности, прилегающей к
245
плоскости рамы, так как нижняя поверхность блока ци линдров является основной сборочной базой. Прилегание плоскостей определяют при ослабленном креплении бло ка и рамы при помощи щупа, вводимого в плоскость разъема по всему периметру. Окончательно иеплоскостность и непараллельность определяются в демонтирован ном блоке контрольной линейкой и щупом, линейку уста навливают в продольных и поперечных направлениях. Трещины обнаруживают легким обстукиванием слесар ным молотком. Подозрительные места тщательно осмат ривают через лупу 8—9-кратного увеличения.
Посадочные пояса растачивают либо на горизонталь но-расточном станке, либо с помощью борштанги — пе реносного устройства, монтируемого па блоке.
При наличии неглубоких трещин около опорного бур та верхнего пояса производят расточку па больший диа метр до выведения трещин с последующей запрессовкой на эпоксидной смоле стального кольца.
После ремонта цилиндровый блок должен удовлетво рять следующим требованиям: неплоскостность нижней поверхности блока не более 0,01 мм на всю длину; мест ные выработки не должны превышать 0,2 мм; неперпен дикулярность осей посадочных поясов относительно оси симметрии в направлении оси коленчатого вала не бо лее 0,3 мм.
Отремонтированный блок подвергают испытанию на герметичность, затем грунтуют и окрашивают влаго- и маслостойкой краской. Опорные поверхности станин и колонн считаются пригнанными, если при проверке на краску на 1 см2 площади приходится не менее одного пятна, а общая площадь прилегания не менее 50% пло щади опоры. Щуп 0,05 мм не должен проходить в плос кость разъема блока с рамой.
Ремонт цилиндровых втулок
В процессе эксплуатации изменяется, геометрическая форма и состояние поверхности цилиндровой втулки: появляется эллиптичность, конусность, бочкообразность вследствие неравномерного давления на стенки по высо те втулки. На внутренней поверхности появляются натиры, задиры, трещины, повреждения, связанные с охватыванием металла втулки и поршня.
246
В верхних частях втулок металл разрушается в ре зультате коррозионного действия факела вспрыскиваемо го топлива и ухудшения условий смазки в зоне высоких температур. В двигателях, не имеющих замкнутой систе мы охлаждения, втулки снаружи разрушаются под дей ствием забортной воды;происходит разъедание стенок и
.особенно уплотнительиых поясов. От чрезмерной затяж ки поверхности упорного бурта верхнего пояса втулки сминаются.
Внутреннюю поверхность цилиндровых втулок шли фуют на внутришлифовальном станке на расчетный раз мер. Снаружи обрабатывают посадочные пояса до уда ления коррозионных раковин, шлифуют торцы и упор ный бурт верхнего пояса, после чего с небольшим при пуском производят осталивание или хромирование с последующей шлифовкой на номинальный размер.
Для повышения чистоты рабочей поверхности после шлифования проводят хонингование. Конусность и овальность внутренней поверхности втулки не должны превышать 0,1 мм на всей длине. После хонингования внутреннюю поверхность втулки промывают горячей водой, насухо протирают и консервируют.
Наружная поверхность втулок предохраняется • ан тикоррозионными покрытиями из цинка или эпоксидны ми составами. Для восстановления изношенных поверх ностей, а также повышения износоустойчивости произво дят наращивание стенок втулок методом осталивания, хромирования, электрометаллизации, азотирования, по крытия наружной поверхности клеями и шпаклевками, приготовленными па основе эпоксидных смол.
Ремонт цилиндровых крышек
В крышках двигателей отмечаются следующие дефек ты: трещины на внутренней и наружной поверхности; из нос и прогорание седел клапанов, износ внутренней по верхности направляющей втулок, срыв резьбы в отвер стиях для шпилек; смятие упорного бурта, обгорание нижней поверхности крышки; отложение солей в виде на кипи в полостях охлаждения.
Наружные трещины заделывают электросваркой. Притирку конических поверхностей гнезд и тарелок кла панов осуществляют при помощи паст ГОИ нескольких
247
составов на специальных притирочных станках, обеспе чивающих высокое качество притирки и повышающих производительность труда в 10—15 раз (по сравнению с притиркой вручную). При отсутствии специальных стан ков притирку ведут вручную, применяя сначала крупно зернистую пасту или порошок, смешанный с маслом (50% карборундового порошка и 50% масла), а затем мелкозернистую пасту. Притирку ведут влево и вправо на 45—60° по окружности с подъемом клапана и лег ким постукиванием для предотвращения образования круговых рисок.
Для окончательной проверки качества притирки сле дует налить керосин в корпус клапана, собранного в крышке. Если в течение 10 мин керосин не будет про сачиваться, то притирка окончена. При наличии боль ших изъянов в седле клапана исправление конической по верхности ведут специальным зенкером или шарошкой с направляющим хвостовиком, входящим в направляю щую втулку.
Притирку посадочных поверхностей седла тарелки клапана разрешается вести только после замены или ре монта направляющей втулки в целях предотвращения смещения осей втулки, седла и тарелки клапана. По окончании притирки седел определяют высоту седел по величине утопания в них тарелок клапанов. Прилегание
уплотнительного бурта цилиндровой крышки по |
длине |
||
должно быть непрерывным, а |
по ширине — не |
менее |
|
2 мм. Если |
уплотнительный бурт |
цилиндровой крышки |
|
сопрягается |
со втулкой через красно-медную проклад |
||
ку, ширина |
бурта должна быть ifa |
1—1,5 мм меньше ши |
рины уплотнительной канавки-во втулке. Нет необходи мости приделывать точно по плите бурт таких крышек, однако, как и в первом случае, поперечных рисок на нем не должно быть.
Цилиндровые крышки до сборки и постановки на дви |
|
гатель подвергают гидравлическому испытанию для вы |
|
явления трещин со стороны водяных полостей, так |
как |
их невозможно обнаружить при наружном осмотре. |
Во |
дяные полости испытывают гидравлическим |
давлением |
не менее 4 кгс/см2 (0,4 МПа), а со стороны |
камеры сго |
рания нижнее донышко проверяют на полуторное значе ние максимального давления газов внутри цилиндра — 80—90 кгс/см2 (8—9 МПа). Воздушную полость для пус-
248
кового клапана проверяют гидравлическим |
давлением |
60 кгс/см2 (6 МПа) . Продолжительность |
испытаний |
5 мин. Подтекание и отпотевание при этом не допуска ются.
РЕМОНТ МЕХАНИЗМА ДВИЖЕНИЯ
Ремонт поршней и поршневых пальцев
В результате трения, действия высоких температур и давления газов, коррозии и эррозии поверхность порш ня теряет правильную геометрическую форму. Эти изме нения могут усиливаться и ускоряться в случае непра вильной центровки механизмов. Под действием горячих газов, температура которых может в некоторых двигате лях превышать 1500° С, в днище появляются трещины, истираются и сминаются канавки и бобышки. При нали чии трещин в головке или тронковой части, а также в опорных поверхностях бобышек чугунные поршни, как правило, заменяют новыми.
Износ поршневых канавок для колец в виде наклепа, уступов и разработки сечения, а также эллиптичность, бочкообразность и конусность тронковой части устраня ют путем проточки с последующим шлифованием. Шли фование наружной поверхности и канавок для колец удобнее всего выполнять на круглошлифовальном стан ке с применением самоцентрирующейся цанговой оправ ки. Обработка ведется в центрах, установочной базой яв ляется торец и технологический поясок юбки поршня. Чистота обработки должна быть в пределах V 8.
Расточку отверстий под палец в бобышках поршня осуществляют на расточном станке при помощи борштанги. При механической обработке поршней должны быть соблюдены следующие требования: овальность и конус ность цилиндрической поверхности поршня — не более 0,04 мм, неперпендикулярность наружной поверхности к нижнему торцу поршня — 0,1 мм/м, смещение оси отвер стий в бобышках относительно оси симметрии поршня — 0,3 мм, овальность отверстий в бобышках под палец — 0,2 мм. Разница расстояний от оси поршня до торцов бо бышек — 0,3 мм, неперпендикулярность плоскостей кана вок для колец к оси поршня — 0,03 мм.
249
В настоящее время при ремонте поршней внедряют методы восстановления изношенных поверхностей с по мощью осталиваиия и хромирования . В обоих случаях перед восстановлением формы и р а з м е р о в поршни шли фуют или протачивают на токарном станке до полного
|
|
|
у д а л е н и я повреждений . |
После |
||||||
|
|
|
этого детали обезжиривают . Хро |
|||||||
|
|
|
мирование д а е т возможность осу |
|||||||
|
|
|
ществить замену чугунных порш |
|||||||
|
|
|
ней |
алюминиевыми, |
покрытыми |
|||||
|
|
|
хромом, в результате чего дости |
|||||||
|
|
|
гается уменьшение |
силы |
инерции |
|||||
|
|
|
и снижение износа деталей . Наи |
|||||||
|
|
|
более у я з в и м ы е места алюминие |
|||||||
|
|
|
вых |
поршней — канавки |
д л я |
ко |
||||
|
|
|
лец. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Чугунные поршни в целях по |
|||||||
|
|
|
вышения |
износоустойчивости |
по |
|||||
|
|
|
верхностей тройка |
и к а н а в о к |
д л я |
|||||
|
|
|
колец подвергают |
азотированию, |
||||||
|
|
|
в результате чего при |
сравнитель |
||||||
|
|
|
но небольших |
з а т р а т а х |
износо |
|||||
|
|
|
устойчивость повышается |
в |
2— |
|||||
|
|
|
3 р а з а . Твердость |
азотированного |
||||||
|
|
|
слоя |
не с н и ж а е т с я - д а ж е после |
на |
|||||
|
|
|
гревания |
на |
550—600° С. Отре |
|||||
|
|
|
монтированные |
или |
вновь изго |
|||||
|
|
|
товленные поршни следует прове |
|||||||
|
|
|
рить |
на |
перпендикулярность |
и |
||||
|
|
|
параллельность |
отдельных |
его |
|||||
|
|
|
элементов |
к базовым |
поверхно |
|||||
Рис. 99. Проверка коор |
стям. |
|
|
|
|
|
|
|
||
динации |
поверхностей |
Перпендикулярность |
осей |
|||||||
поршня. |
|
|
||||||||
|
|
поршня и отверстий в б о б ы ш к а х |
||||||||
|
|
|
||||||||
|
|
|
под палец определяют индикато |
|||||||
ром 1 с помощью контрольного валика |
<?. З а т е м стойку 2 |
|||||||||
переносят |
на |
другой |
конец |
в а л и к а и д е л а ю т |
второе |
из |
||||
мерение. |
П р и |
равенстве з а м е р о в |
о б р а з у ю щ а я |
поршня, а |
следовательно, и его ось перпендикулярна оси отверстия
под поршневой палец . |
Д о п у с к |
на |
неперпеидикулярность |
не д о л ж е н превышать |
0,1 мм |
на |
1 м длины (рис. 99, а ) . |
Пересечение осей п а л ь ц а и поршня определяют на плите 2 с помощью проверочного угольника /'Микр'омет-
250