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

ние с кольцами устанавливают в термопечь, нагревают до темпе­ ратуры 580—620° С и выдерживают 1,5—2 ч, затем охлаждают на спокойном воздухе.

Такая термическая обработка обеспечивает снятие возникших при растягивании напряжений и фиксирует кольца в разжатом состоянии. Теперь уже необходимы усилия для сжатия колец.

После термофиксации кольца оконча­ тельно обрабатывают в приспособлении по наружному и внутреннему диаметрам, шли­ фуют торцы и припиливают стыки замков.

Способ накатки. Для придания кольцам пружинящих свойств используют накатку. Кольцо 1 накатывают рифленым роликом 2 (рис. 94) по внутренней поверхности после окончательной обработки по наружному и внутреннему диаметрам и разрезки замка. Изготавливают кольца из цилиндрических

заготовок. Накатку производят на токарно-винторезном станке при возвратно-поступательном вращении кольца, установленного между гладким 3 и рифленым роликами.

Накатку производят (по дуге 240°) до тех пор, пока стык кольца не разойдется на необходимую величину.

У поршневых колец ДВС после изготовления выборочно опре­ деляют упругие свойства и прочность при изгибе с помощью не­ сложных приборов, позволяющих фиксировать нагрузку.

231

До приложения к кольцу разводящего усилия замеряют зазор в замке кольца при его свободном состоянии. После этого к коль­ цу прикладывают усилие Р и замеряют зазор в замке. Затем на­ грузку снимают и после 15—20 мин выдержки снова замеряют зазор. По снятым с точностью ±0,1 мм замерам остаточную де­ формацию кольца подсчитывают по формуле

Рис. 95. Схема испытания колец на остаточную дефор­ мацию (а) и радиальное давление (б):

/ — кольцо; 2 — подставка для кольца; 3 — динамометр с упо­ ром

При нагружении по той же схеме определяют прочность ко­ лец при изгибе. Однако в этом случае нагрузку к кольцу прикла­ дывают до его разрушения. Предел прочности на изгиб определяют по формуле

При нагружении поршневых колец по схеме рис. 95, б опреде­ ляют среднее радиальное давление кольца на стенку цилиндровой втулки по формуле

р = — кгс/см2»

Db

где Q — стягивающее усилие, прилагаемое к кольцу, кгс.

Усилие Q определяют по показанию динамометра при сжатии кольца до образования в стыке теплового зазора.

232

§ 65. РЕМОНТ ВТУЛОК И КРЫШЕК ЦИЛИНДРОВ

Характерными дефектами цилиндровых втулок являются износ рабочей, поверхности, трещины, задиры и коррозионные разруше­ ния рабочей поверхности и поверхности со стороны полости ох­ лаждения.

Места появления трещин и причины их возникновения весьма разнообразны. Большую опасность представляют трещины в райо­ не бурта втулки, которые иногда приводят к обрыву бурта. Чаще всего эти трещины возникают при чрезмерной затяжке гаек для крепления крышек цилиндров. Трещины на втулках появляются и при неправильном температурном режиме работы.

В случае образования трещин втулка подлежит замене. Коррозия рабочей поверхности объясняется воздействием аг­

рессивных сернистых газов на металл, образующихся от присутст­ вия серы в топливе. Со стороны охлаждающей полости поверхно­ сти втулки особенно активно корродируют при охлаждении мор­ ской водой. При охлаждении пресной водой интенсивность корро­ зионных разрушений значительно снижается.

Ремонт цилиндровых втулок заключается в растачивании, шли­ фовании и хонинговании, ремонте коррозионных разрушений, за­ мене медных и резиновых уплотнительных колец.

Растачивание и шлифование втулок главных двигателей мож­ но выполнить на месте с помощью специального переносного рас­ точного станка (борштанги) и в цехе на расточном станке или токарно-винторезном борштангой, которую устанавливают в пат­ рон и центр задней бабки.

Однако необходимость замены поршней в целях сохранения необходимого установочного зазора в сопряжении делает раста­ чивание втулок экономически невыгодным. Кроме того, при заме­ не отдельных поршней нарушается уравновешенность двигателя. Появляется также необходимость в изготовлении определенного запаса поршневых колец ремонтного размера.

Растачиванию чаще всего подвергают цилиндровые втулки вспомогательных двигателей.

При доводке внутренней рабочей поверхности втулки после рас­ тачивания используют хонинг-процесс. Обработка втулки хонин­ гованием обеспечивает высокий класс чистоты (Vn) и точности (2 кл.). Хонингование производят специальной головкой, в пазы которой установлены корундовые бруски. Головке сообщают вра­ щательное и возвратно-поступательное движение от вертикально­ го сверлильного или специального хонинговального станка.

Растачивание втулки приводит к уменьшению толщины ее стенки. Поэтому перед растачиванием, особенно повторном, сле­ дует втулку проверить на прочность. Из условий прочности тол­ щина втулки после растачивания должна быть не менее толщины, определяемой по формуле

233

где D — внутренний диаметр цилиндровой втулки, см;

кгс/см2.

В практике судоремонта иногда стальные цилиндровые втулки вспомогательных двигателей, имеющие трещины или коррозион­ ные разрушения на наружной поверхности, ремонтируют электро­ сваркой.

Коррозионные разрушения наружной поверхности устраняют также с помощью эпоксидных компаундов. Например, на СРЗ имени Дзержинского с помощью эпоксидных компаундов восстанавливали посадочные уплотнительные пояса цилиндровых втулок и блоков двигателей 8ДР 43/61 и 4ДР 30/50.

Уплотнительные медные кольца на посадочных поясах втулок заменяют при наличии на них забоин, продольных царапин и при уменьшении диаметра. В этом случае дефектное кольцо удаляют резцом на токарно-винторезном станке или вырубают специаль­ ным зубилом вручную.

Новое кольцо устанавливают и закатывают в канавку с по­ мощью приспособления, размещаемого на суппорте станка. Ниж­ ний ролик приспособления — прижимный и имеет гладкую цилинд­ рическую поверхность, два верхних ролика — направляющие. На цилиндрической поверхности направляющих роликов прото­ чена канавка трапециевидного сечения. Нижний ролик подводят к пояску втулки вращением маховика пеперечной подачи суппор­ та. Положение направляющих роликов относительно пояска вту­ лок различного диаметра регулируют винтами.

Резиновые уплотнительные кольца устанавливают перед за­ прессовкой втулки в блок.

Если ремонт втулки связан с растачиванием, сваркой или вос­ становлением корродированной поверхности, ее подвергают гидра­ влическим испытаниям.

Характерными дефектами крышек цилиндров являются трещи­ ны, образующиеся на газовой (наиболее часто) и наружной сто­ ронах. Трещины появляются вследствие термических напряже­ ний, возникающих в результате разности температур различных частей крышки, коррозии, гидравлических ударов и неравномерной затяжки гаек при креплении крышки. Кроме того, крышки с га­ зовой стороны подвергаются обгоранию, величину которого опре­ деляют визуально и с помощью шаблона, изготовленного по чер­ тежу крышки.

В связи с улучшением конструкции крышек и переходом на стальное литье они выходят из строя сравнительно редко.

Трещины в стальных крышках ликвидируют электросваркой, а в чугунных — газосваркой. Обгоревшие днища стальных крышек восстанавливают электросваркой с последующей механической обработкой.

После ремонта крышки подвергают гидравлическим испыта­ ниям с газовой стороны и со стороны полости охлаждения.

234

§ 66. РЕМОНТ КЛАПАНОВ

Наиболее характерным дефектом клапанов (пусковых, всасы­ вающих, выхлопных, предохранительных, маневровых и т. д.) яв­ ляется утрата клапанной парой первоначальной плотности. Это, в свою очередь, является следствием эрозии и коррозии рабочих поверхностей тарелки клапана и гнезда, их деформации, механи­ ческого износа и механических повреждений рабочих поверхностей, ослабления и поломки пружин, обеспечивающих посадку клапана на гнездо.

Распространенными дефектами клапанов являются также: кор­ розионные и эрозионные разрушения поверхностей корпусов кла­ панов и деталей, омываемых рабочей жидкостью, паром или га­ зом; трещины и свищи в корпусах клапанов; механический износ сопряженных относительно подвижных деталей (штоков и направ­ ляющих втулок, деталей шарнирных соединений приводных тяг, шестерен приводов и т. д.).

В наиболее тяжелых условиях работают впускные и выпускные клапаны ДВС. Поэтому их долговечности уделяют особое внима­ ние. Тарелки клапанов и гнезда изготавливают из легированных жаропрочных и окалиностойких сталей (38ХМЮА, 38ХВФЮА, 3X13H7C2 и др.), поверхности азотируют и алитируют, рабочие поверхности наплавляют твердыми сплавами (например, стелли­ том ВЗК).

При ремонте клапанов осуществляют работы, связанные с вос­ становлением первоначальной плотности клапанной пары и с за­ меной деталей.

Плотность клапанной пары восстанавливают притиркой. Состав притирочного материала зависит от материала деталей и состояния притираемых поверхностей. Детали из бронзы притирают стеклян­ ным или наждачным порошком, окисью железа. Для притирки стальных клапанов с твердой поверхностью применяют корундо­ вый, карборундовый, наждачный порошок, окись хрома и др.

Широко используют для притирки специальные составы, назы­ ваемые пастами. Наиболее распространены пасты Государственно­ го оптического института (ГОИ) трех составов: грубая (черная), средняя (темно-зеленая), тонкая (светло-зеленая) — для снятия слоя металла толщиной соответственно 19—40, 8—18 и 1—7 мк.

Для равномерного распределения и лучшего удержания на притираемой поверхности, а также для смазывания притираемых поверхностей абразивный материал предварительно разводят в минеральном масле или керосине до густоты сметаны.

Притирают клапаны ручным или механизированным (рис. 96) способом. При механизированном способе притирку ведут с по­ мощью специального приспособления или станка, приводимого в движение от пневматических и электрических машинок.

Если на притираемой поверхности (рабочем поле клапана или гнезда) имеются глубокие забоины, риски, вмятины, коррозионные или эрозионные разрушения, то до притирки производят механи­ ческую обработку (проточку, расточку, шлифование).

235

Для притирки на поверхности вначале накладывают грубые, а затем тонкие сорта пасты. Притирку продолжают до тех пор, пока на рабочей поверхности тарелки и седла клапана не обозначатся ровные матовые круговые пояски шириной 2—5 мм (в зависимо­ сти от размера клапана). Плотность притирки проверяют сначала (в процессе притирки) «на карандаш», а затем керосином или гид­ равлическим испытанием (в зависимости от требований Регистра

СССР или технических требований чертежа).

клапана наносят мягким карандашом поперечные риски на рас­ стоянии 5—10 мм по всей окружности пояска. Затем тарелку кла­ пана опускают на гнездо и проворачивают на четверть оборота. Поднимают тарелку и осматривают гнездо. Если при этом каран­ дашные риски оказываются стертыми, то притирку оценивают как удовлетворительную. Это предварительная проверка. Для оконча­ тельной проверки в полость над клапаном наливают керосин или применяют гидравлическое испытание водой на давление 1,25 р (где р — рабочее давление, при котором работает клапан).

Пружины клапанов заменяют в случае их поломок, наличия трещин и глубоких коррозионных разрушений, при утрате перво­ начальных упругих свойств. Упругие свойства пружины во время дефектации оценивают снятием характеристики пружины и сопо­ ставления ее с паспортной.

Пружины изготавливают на марганцовистых, кремнистых и дру­ гих легированных сталей с высоким содержанием углерода (напри­ мер, стали 60Г, 50Г2, 60С2, 60С2Н2А, 50ХФА и др.).

236