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

то применительно к главным зубчатым передачам такие методы

недопустимы.

В общем случае рабочие поверхности зубьев после тщательного осмотра запиливают и зашлифовывают вручную мелкой наждачной бумагой, закрепленной в специальные профильные прижимы, до удаления поверхностных дефектов (царапин, наволакивания ме­ талла и неглубокого питтинга). Для контроля профиля зуба ис­ пользуют плоские и объемные шаблоны.

Исправление перечисленных дефектов таким способом возмож­ но в том случае, если снятие металла с профильной поверхности зуба не повлечет за собой увеличения бокового зазора выше до­

пустимого.

В цехах СРП, специализирующихся на ремонте турбозубчатых агрегатов, целесообразно иметь специальный инструмент — шеверы для шевингования колес и шестерен зубчатых передач с целью устранения поверхностных дефектов и улучшения контакта в зуб­ чатом зацеплении.

Шевер представляет собой спиральную шестерню, изготовлен­ ную из быстрорежущей стали. Зубья шевера прорезаны по всей поверхности узкими канавками шириной 1,5 мм параллельно тор­ цевой плоскости. Профили зубьев зашлифованы. Направление спи­ рали шевера делают обратным направлению спирали шевингуемого колеса. Угол спирали шевера выбирают из расчета расположе­ ния оси шевера во время работы под углом к оси колеса, равным 10—15°. Такой угол необходим для того, чтобы во время вращения шевера в зацеплении- с шевингуемым зубчатым колесом происхо­ дило относительное скольжение инструмента вдоль зуба колеса. Во время скольжения острые кромки канавок шевера снимают вна­

шестерне), которое передает вращение шеверу, вследствие чего шевер является ведомым звеном, свободно вращающимся на оп­ равке шевинговального суппорта. Окружную скорость шевера при шевинговании принимают около 2—2,5 м/с; суппорту сообщают подачу, аналогичную при зубофрезеровании. Процесс шевингова­ ния ведут с охлаждающей жидкостью —• сульфофрезолом. Шевин­ гование шестерен и колес небольшого диаметра возможно на обычном токарно-винторезном станке.

Центровку зубчатой червячной передачи выполняют при сбор­ ке в цехе или в судовых условиях (если редуктор не демонтиро­ вали). Наиболее сложной и ответственной является центровка зуб­ чатых передач ГТЗА, которую выполняют так.

Укладывают колесо 1 (рис. 107, а) зубчатой передачи на под­ шипники на краску, после чего последовательно прицентровывают к нему на монтажных подшипниках 3 шестерни 2. Монтажный под­ шипник (рис. 107, б) представляет собой стальное или чугунное полукольцо шириной 30—40 мм с тремя регулировочными шпонка­ ми 4 по наружной поверхности. Внутренняя поверхность монтаж­

258

ного подшипника залита баббитом, расточена и пригнана по соот­ ветствующей шейке шестерни с минимальным зазором, обеспечи­ вающим вращение шестерни при центровке. Под каждую регули­ ровочную шпонку заложен набор прокладок толщиной 1,5—2 мм. Изменением толщины набора прокладок достигают перемещение монтажного подшипника в нужном направлении при центровке ше­ стерни по колесу.

В процессе центровки периодически проверяют ее качество по зубчатому зацеплению, снимая свинцовые оттиски и подсчитывая непараллельность и скрещивание осей шестерни и колеса. Цент­ ровка считается удовлетворительной, когда непараллельность осей не превышает 0,1 мм/м, а скрещивание — 0,05 мм/м.

После этого от поверхности каждой шейки телескопическим штихмасом снимают шесть замеров (рис. 107, в), по которым раз­ мечают и растачивают штатные подшипники шестерни. При рас­ точке оставляют припуск 0,1—0,15 мм на шабрение подшипников по шейкам шестерни.

Монтажные подшипники убирают, устанавливают расточенные штатные и укладывают шестерни на подшипники на краску. В про­ цессе укладки и шабрения подшипников контролируют состояние центровки сначала по свинцовым оттискам, а затем по контакту в зубчатом зацеплении на краску. Когда контакт по длине зубьев достигает 60%, укладку прекращают и достижение более полного контакта, требуемого техническими условиями, обеспечивают об­

каткой передачи на пасте ГОИ. Это делают в цехе на специальных стендах или в судовых условиях на штатном месте зубчатой пе­ редачи.

Для избежания задиров обкатку ведут при небольшой скорости

(10—15 об/мин).

Пасту разводят на керосине с добавлением (по массе) 30% олеиновой кислоты и 12% стеарина или парафина. Пасту делают такой консистенции, при которой она покрывает тонким ровным слоем поверхность зуба и не стекает с нее при вращении колеса (шестерни).

Во время обкатки пасту наносят через каждые 5—7 мин на зубья шестерни чистой малярной кистью в количестве 30—40 г. Для того чтобы паста не попала во время обкатки в подшипники, на шейках в непосредственной близости от подшипников устанав­ ливают фетровые манжеты.

Обкатка считается законченной, если контакт по длине зуба составляет 90% на передний, не менее 80% на задний ход и не менее 60% по высоте.

В среднем по времени обкатка зубчатых передач ГТЗА зани­ мает 20—25 ч, вспомогательных турбомеханизмов 12—15 ч.

После обкатки детали тщательно промывают уайт-спиритом, протирают и консервируют штатным маслом.

§ 74. СТАТИЧЕСКАЯ И ДИНАМИЧЕСКАЯ БАЛАНСИРОВКИ

Одной из причин, вызывающих вибрацию судовых механизмов (турбомеханизмов, электромоторов), является неуравновешенность вращающихся деталей.

При вращении неуравновешенных масс возникают возмущаю­ щие силы, которые стремятся нарушить состояние подвижного рав­ новесия деталей механизма. Возмущающая сила равна центробеж­ ной силе неуравновешенной массы.

У вращающейся детали может быть одна или несколько неурав­ новешенных масс. В зависимости от их относительного расположе­ ния возможна статическая или динамическая неуравновешенность.

Статическая неуравновешенность возникает в том случе, если все неуравновешенные массы могут быть приведены к одной урав­ новешивающей. Статическую неуравновешенность можно опреде­ лить статически, без вращения детали.

При динамической неуравновешенности все неуравновешенные массы детали (или узла) приводятся к двум статически уравнове­ шенным массам, расположенным в одной осевой плоскости, но по разные стороны оси вращения детали. Эти массы во время вра­ щения вызывают равные центробежные силы, которые создают пару сил. Результатом ее действия является вибрация механизма.

Динамическую неуравновешенность можно определить только по центробежным силам, возникающим при вращении детали с доста­ точной скоростью.

260

Статическую неуравновешенность выявляют и устраняют стати­ ческой балансировкой, динамическую — динамической баланси­ ровкой.

Допустимая величина остаточной неуравновешенности в грам­ мах указана (в зависимости от конструкции, массы и частоты вращения детали) в технических условиях на изготовление вра­ щающейся детали (ротора турбины), ее используют при ремонте.

Статической балансировке обычно подвергают детали типа дис­ ков (рабочие диски турбин, крылатки насосов и вентиляторов) и детали, работающие при небольшой частоте вра­ щения (до 500 об/мин).

Динамической балан­ сировке подвергают де­ тали, имеющие относи­ тельно большие осевые размеры и большую час­ тоту вращения (роторы турбин).

Статическую баланси­ ровку производят на специальных станках (рис. 108). Основными де­ талями станков являются ножи 1 (призмы), валики

или подшпниики качения, на которые устанавливают балансируе­ мую деталь 2 на оправке 3. Ножи (или валики) устанавливаются в одной горизонтальной плоскости параллельно друг другу.

Станки для статической балансировки просты по конструкции; обычно их изготавливают сами судоремонтные предприятия.

Динамическую балансировку выполняют на специализирован­ ных станках (рис. 109), позволяющих определить величину и угол расположения дисбаланса посредством измерения амплитуды и фазы колебаний в результате вращения неуравновешенной детали.

При балансировке горизонтальные радиальные колебания под­ шипников 2 детали 1 с помощью связи 3 и индукционных датчи­ ков 4 превращаются в электрические напряжения, которые после усиления в усилителе 6 поступают на счетчик дисбаланса 7. Счет­ чик дисбаланса представляет собой электродинамический ваттметр.

Отсчет величины и угла дисбаланса ведут непосредственно по счетчику дисбаланса и угломеру 9. Угломер представляет собой диск, наружная цилиндрическая поверхность которого разбита на

360°.

Отечественная промышленность выпускает станки типов 9А736А и 9В725. Первые предназначены для балансировки деталей массой 1 000—16 000 кг (роторы главных турбин), вторые — мас­ сой 10—300 кг (роторы вспомогательных турбомеханизмов).

Статическая балансировка. Статическую балансировку деталей, работающих при частоте вращения до 1000 об/мин, производят в

261

один этап, а деталей, работающих при большей частоте враще­ ния,— в два этапа.

На первом этапе деталь балансируют (уравновешивают) до безразличного ее состояния на ножах (или валиках) станка. Это достигают путем подбора и закрепления уравновешивающего гру­ за к легкой стороне детали. В качестве уравновешивающего груза при балансировке обычно используют пластилин. Затем с тяжелой

Рис. 109. Принципиальная схема станка для динамической балансировки

стороны детали снимают соответствующее по весу количество металла или на легкой стороне устанавливают постоянный урав­ новешивающий груз.

При выполнении второго этапа устраняют остаточную неурав­ новешенность, не выявленную из-за трения между рабочими по­ верхностями ножей и шеек оправки.

Работы второго этапа выполняют в следующей последова­ тельности.

Торцевую поверхность детали разбивают на 6—8 секторов. Деталь поворачивают так, чтобы радиус 1 (рис. НО, а) оказался в горизонтальном положении. На радиус навешивают груз такой массы q, от которого деталь поворачивается на небольшой угол (10—12°). После этого груз снимают и взвешивают. Далее деталь последовательно ставят в положение, при котором следующий ра­ диус оказывается в горизонтальном положении. К нему навеши­ вают груз, поворачивающий деталь на первоначальный угол. Каж­

262

дый раз грузы взвешивают. По результатам взвешивания строят диаграмму (рис. ПО, б), по которой определяют тяжелое и легкое места детали.

При построении диаграммы по оси абсцисс откладывают в лю­ бом масштабе длину окружности детали с отметкой точек закреп­ ления грузов, по оси ординат — величину массы грузов. При пра­ вильно выполненных замерах диаграмма имеет вид синусоиды.

В нашем случае тяжелое место детали будет находиться в точ­ ке 5 (<7min), а легкое — в точке 2 (qm&x).

Рис. ПО. Диаграмма для определения места и величины небаланса

Чтобы уравновесить деталь, необходимо в точке 2 закрепить уравновешивающий груз, величину которого определяют по фор­ муле

п__ ffmax ffmin

Можно сделать иначе, удалив в точке 5 некоторое количество металла с детали, равное величине уравновешивающего груза.

Динамическая балансировка. Динамическую балансировку про­ изводят следующим образом (см. рис. 109).

Деталь 1 устанавливают рабочими шейками на предваритель­ но подготовленные вкладыши подвижных опор 2 и соединяют с приводным валом станка.

Выбирают балансировочные плоскости. Если, например, балан­ сируют ротор активной турбины, то за первую балансировочную плоскость I —/ принимают носовой торец диска регулировочной ступени, а за вторую II—II — кормовой торец диска последней ступени или диска турбины заднего хода.

Выбирают частоту вращения для балансировки. Станки имеют 3—4 варианта частоты вращения. Каждому из них соответствует определенный диапазон балансируемых деталей из расчета, что балансировка будет вестись на резонансной частоте вращения. Чем тяжелее деталь, тем на меньшей скорости ее балансируют. Роторы главных турбин, например, балансируют при частоте вращения 300—450 об/мин, вспомогательных турбин 600—800 об/мин.

263