Файл: Балякин, О. К. Технология и организация судоремонта учеб. пособие.pdf

При определении энергии вибрации, формируемой исследуемым сопряжением, большое значение имеет правильная установка дат­ чика на поверхности детали (блока) двигателя. Датчик должен быть установлен в таком месте, которое обеспечивало бы макси­ мальную информацию от проверяемого узла при минимальном влиянии помех за счет вибрации других сопряжений. Например, при проверке сопряжения поршень — гильза цилиндра датчик уста­ навливают на боковой поверхности блока цилиндров на неболь­ шом расстоянии от верхней кромки гильзы цилиндра.

Выше был рассмотрен способ виброакустической диагностики при использовании одноканальных схем, который в основном при­ меняют в данное время.

Но есть уже некоторый опыт использования многоканальных схем с применением электронно-вычислительных машин (ЭВМ), в блоках памяти которых записана информация, характеризующая первоначальное (построечное) техническое состояние двигателя данной марки.

При использовании такой системы информация о работе каж­ дой кинематической пары диагностируемого двигателя от вибро­ преобразователей через специальное кодирующее устройство вво­ дится в ЭВМ, ЭВМ, сопоставляя полученную информацию с той, которая хранится в блоках памяти, автоматически в короткий срок ставит диагноз (дает оценку техническому состоянию) каждой ра­ ботающей кинематической паре двигателя. Результаты оценки вы­ даются на перфоленту или пишущее устройство.

Диагностирование, основанное на спектральном анализе масла. Общее техническое состояние двигателя можно оценить путем спектрального анализа масла, взятого из картера.

При работе двигателя продукты износа его деталей накапли­ ваются в масле, причем концентрация их увеличивается по мере возрастания скорости изнашивания деталей и ухудшения про­ цесса фильтрации масла. Однако при достаточно длительной ра­ боте двигателя уровень концентрации продуктов износа в масле стабилизируется, так как наступает равновесие между поступле­ нием их в масло и удалением из него (если, конечно, фильтрую­ щие элементы масляной системы находятся в исправном состоя­ нии) .

Уровень концентрации примесей в масле зависит от интенсив­ ности поступления и удаления продуктов износа деталей двигателя.

Таким образом, при длительной работе масла, постоянном его расходе и постоянной интенсивности очистки темп изнашивания деталей двигателя характеризуется количеством в масле продук­ тов износа.

Практически при использовании спектрального анализа для оценки технического состояния двигателя необходимо предвари­ тельно определить концентрацию продуктов износа в пробах мас­ ла, взятых у большого количества двигателей одной модели. За­ тем на основе результатов спектрального анализа проб установить предельное содержание определенных элементов в масле (железа,

127

хрома, меди, свинца и т. д.), т. е. установить эталонное значение. После этого периодически в процессе эксплуатации, беря пробы масла из картера двигателя и подвергая их спектральному анали­ зу, можно оценивать техническое состояние двигателя. Концентра­ ция того или иного элемента в масле выше допустимой величины свидетельствует о наступлении повышенного износа и необходимо­ сти осмотра или ремонта.

§ 39. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ОСТАТОЧНОГО МОТОРЕСУРСА

Важнейшей задачей, решаемой на основе комплексного техни­ ческого диагностирования, является прогнозирование остаточного моторесурса (срока службы до ремонта) сопряжения, узла и дви­ гателя в целом.

Рис. 32. Зависимость зазора сопряжения деталей двигателя от времени работы

Исходя из принятого представления о характере кривой износа сопряжения (рис. 32) можно выделить три ее участка:

начальный 1—2, соответствующий процессу приработки; промежуточный 2—3, прямолинейный, соответствующий про­

цессу изнашивания при нормальной работе сопряжения; конечный 3—4, соответствующий аварийному износу. Межремонтный срок службы сопряжения определяют по пря­

молинейному промежуточному участку кривой износа по формуле

128

Для текущего момента работы сопряжения в пределах прямо­ линейного участка кривой износа можно написать:

L *-Н . tgot >

где t и 5 — текущие значения продолжительности работы и вели­ чины зазора сопряжения;

tH— продолжительность приработки сопряжения до дости­

Данная формула позволяет приближенно определить остаточ­ ный моторесурс, так как условно принимается, что для данного со­ пряжения величина tg a сохраняет свое постоянное значение на всем прямолинейном участке кривой износа. На самом деле эта величина не остается строго постоянной и изменяется в некоторых пределах в зависимости от ряда условий. На практике этими из­ менениями пренебрегают, так как учесть их сравнительно трудно.

Предельное значение зазора 5 пр, по достижении которого не­ обходим ремонт, устанавливают технические условия, а величину текущего зазора S определяют путем, например, виброакустического метода диагностирования. Время t работы сопряжения оп­ ределяют по записям формуляра двигателя. Начальный зазор при­ работанного сопряжения SH и продолжительность приработки /н можно получить статистическим анализом данных обкатки двига­ теля. Причем, эти величины необходимо вписывать в формуляр.

Величину tg a можно определить по формуле

tg а— S - S H

Прогнозирование остаточного моторесурса двигателя возмож­ но и по данным диагностирования, основанного на спектральном анализе картерного масла. Прогнозирование в данном случае мо­ жет быть произведено на основе следующего уравнения:

&д —концентрация характерного элемента в масле по дан­ ным диагностирования;

— срок службы до ремонта.

Отсюда

Тогда остаточный моторесурс двигателя определится как

§40. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ДЕФЕКТОСКОПИИ

Спомощью наружных осмотров, обмеров и замеров удается определить далеко не все даже наружные дефекты деталей ме­ ханизмов и элементов корпуса судна, в то время как качество дефектовочных работ во многом определяет качество ремонта и по­ следующую надежность судна. Поэтому наряду с обычными мето­ дами дефектоскопии (наружный осмотр и др.) в судоремонте ши­ роко применяют технические средства, позволяющие определять мелкие поверхностные дефекты (усталостные трещины) и внутрен­ ние (расслоения, шлаковые включения) деталей механизмов и

элементов корпуса судна.

Технические средства дефектоскопии, применяемые в судоре­ монте, подразделяют на: гидравлические и воздушные испытания; капиллярную дефектоскопию; магнитную дефектоскопию; дефекто­ скопию, основанную на свойствах электромагнитных волн; ультра­ звуковую дефектоскопию; специальные методы.

Гидравлические и воздушные испытания. Эти испытания широко используют в судоремонте для определения достаточной прочности и плотности отсевов корпуса судна, паровых котлов, систем, а также узлов и деталей механизмов, которые во время работы под­ вергаются давлению пара, газа или жидкости либо работают в ус­ ловиях вакуума.

Испытания отсеков корпуса судна. Перед гидравлическим или воздушным испытанием отсеки корпуса очищают от загрязнений, а с осматриваемой стороны переборки обдувают сжатым воздухом и протирают ветошью, обращая особое внимание на швы. Если испытания проводят после окончания ремонтных работ, то отсеки не окрашивают и не цементируют.

Испытание отсеков на непроницаемость (танков двойного дна, пиков, диптанков и т. д.) гидравлическим давлением — наиболее частый метод контроля, но очень трудоемкий и малопроизводи­ тельный. Поэтому в последнее время все чаще применяют испы­ тания отсеков сжатым воздухом, значительно упрощающим ра­ боты.

Гидравлические испытания форпиков и ахтерпиков, используе­ мых в качестве водяных отсеков, производят наливом воды с напором до верха воздушной трубы, а не предназначенных для заполнения водой — наливом воды с напором 0,3 м над палубой переборок, выше этого уровня — поливанием струей воды под на­ пором.

Междудонные отсеки испытывают наливом воды с напором до палубы переборок или до верха воздушной трубы. Цистерны для жидких нефтепродуктов судового топливного запаса, циркуляцион­ ные и расходные цистерны испытывают наливом воды с напором до верха воздушной трубы, но не менее чем 2,5 м от настила, ог­ раничивающего верх цистерны.

В зимнее время при минусовой температуре воду обычно подо­ гревают паром до температуры +10° С.

130