Технология ремонта СЭУ

Пояснительная записка.doc

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА
Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Санкт-Петербургский государственный университет водных коммуникаций»
Кафедра: Технологии судоремонта
Дисциплина: Технология судоремонта
Технология ремонта СЭУ
Студент: Семенов А.А.
Факультет: Судомеханический
Специальность: Эксплуатация СЭУ
ОСНОВЫ СТАРЕНИЯ И РАСЧЕТЫ ИЗНОСОВ ДЕТАЛЕЙ СУДОВЫХ МЕХАНИЗМОВ.4
ОБНАРУЖЕНИЕ УСТАЛОСТНЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ МАГНИТОПОРОШКОВЫМ МЕТОДОМ.8
ВОССТАНОВЛЕНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ СРЕДНЕОБОРОТНЫХ ДИЗЕЛЕЙ НАНЕСЕНИЕМ ПОКРЫТИЙ.11
ВОССТАНОВЛЕНИЕ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ ХРОМИРОВАНИЕМ.11
РЕМОНТ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКОЙ.15
СБОРКА КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА С ПОДШИПНИКАМИ ПОСЛЕ РЕМОНТА17
АНАЛИЗ ТОЧНОСТИ СБОРКИ КШМ СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ.19
ЦЕНТРОВКА ВАЛОПРОВОДА ПО ИЗЛОМАМ И СМЕЩЕНИЯМ.22
РАСЧЕТ ГИДРОПРЕССОВОГО СОЕДИНЕНИЯ ВАЛОВ ВАЛОПРОВОДА.24
В процессе эксплуатации детали узлы и в целом механизмы под действием различных факторов теряют свои первоначальные свойства и качества приданные им при изготовлении и ремонте.
Вследствие этого ухудшаются его технико-эксплуатационные показатели СЭУ и для их восстановления необходимо проводить различные виды ремонта.
В настоящее время капитальный ремонт судовых дизелей производится в специализированных цехах технологический процесс ремонта двигателей предусматривает выполнение операций: демонтажа навесных агрегатов и приборов с проведением их ремонта общей мойки дизеля разборки его на детали мойки и очистки деталей их дефектации различными методами восстановления работоспособности изношенных деталей узловой и общей сборки дизеля его испытания и окраски.
Ремонт судового валопровода начинается с разборки и дефектации его элементов. После ремонта деталей валопровода в цеховых условиях производится его сборка на судне и центровка одним из методов: по изломам и смещениям или по нагрузкам на подшипники.
В процессе ремонта валопровода может производиться его конструкторско-технологическая модернизация например замена шпоночного соединения гребного винта с валом на безшпоночное гидропрессовое.
К основным видам износов приводящих к выбраковке коленчатых валов судовых дизелей относится изменение формы и размеров шеек нарушение параллельности осей шатунных и коренных шеек возникновение трещин.
В процессе дефектации определяется техническое состояние коленчатого вала. По результатам дефектации принимается решение о восстановлении работоспособности коленчатого вала. Восстановление валов с размерным износом может быть осуществлено механической обработкой шеек на ремонтный размер или наращиванием металла плазменным напылением хромированием с последующей механической обработкой до требуемого диаметра шеек. Работоспособность коленчатых валов с трещинами в отдельных случаях обеспечивается выборкой их специальным инструментом.
ОСНОВЫ СТАРЕНИЯ И РАСЧЕТЫ ИЗНОСОВ ДЕТАЛЕЙ СУДОВЫХ МЕХАНИЗМОВ.
Основными причинами образования износов деталей судовых механизмов является трение и усталость металла. Изнашиванию от трения подвергаются в процессе эксплуатации сопряжённые поверхности деталей. Под воздействием различных процессов возникающих в пятнах касания (микрорезание упругое и пластическое деформирование схватывание окисных пленок и чистых металлов) происходит разрушение металла изменяется форма и размеры деталей. размерный износ определяется микрометрированием с помощью измерительного инструмента обеспечивающего точность измерения от 0002 до 0010 мм. На основании данных полученных при измерениях рассчитывают фактические износы скорости изнашивания и сроки службы деталей а также ресурсы машин.
Исходные данные для расчета диаметра изношенной шейки
Ресурс до среднего ремонта Т тыс.ч.
Расчетный диаметр шейки
Радиальный износ шейки коленчатого вала за время наработки t:
где dH – первоначальный диаметр шейки коленчатого вала мм;
d1 – диаметр шейки после наработки t мм.
При анализе износов деталей судовых машин различают фактическую среднюю и нормативную скорость изнашивания которые определяют по следующим формулам:
фактическая скорость изнашивания
средняя скорость изнашивания
где N – число измеряемых деталей (шеек).
Расчет средней скорости изнашивания
Результаты статической обработки скоростей
Изнашивания шеек коленчатого вала
Nmin=2310-3 ммт.ч. Nmax=4310-3 ммт.ч. 10=0210-3 ммт.ч.
Скорость изнашивания ммтыс. ч.
Количество значений скоростей изнашивания ni
Вероятность появления значений скоростей изнашивания в каждом интервале pi
Для определения среднего квадратического отклонения производят (табл. 1.3.) статическую обработку скоростей изнашивания N деталей в следующем порядке:
по массиву полученных расчетом скоростей изнашивания выбирают наименьшее Nmin и наибольшее Nma
определяют полигон рассеяния значений скоростей изнашивания
разбивают полигон рассеяния скоростей изнашивания на десять равных интервалов 10;
вычисляют средние значения скоростей изнашивания в каждом интервале ср
для каждого интервала скоростей изнашивания рассчитывают вероятность pi появления значений скоростей изнашивания данного интервала в общей совокупности N по формуле:
Расчет основных параметров распределения производят по следующим формулам:
Математическое ожидание
среднее квадратическое отклонение
Все вычисления удобно производить в табличной форме (табл. 1.4.).
Расчет математического ожидания и
среднего квадратичного отклонения
Параметр распределения скоростей изнашивания вычисляется по формуле:
Нормативная (предельная) скорость изнашивания:
k80 – коэффициент функции распределения скоростей изнашивания принимаем в зависимости от т из [1].
Диаметр шейки коленчатого вала подлежащей восстановлению до номинального размера:
ОБНАРУЖЕНИЕ УСТАЛОСТНЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ МАГНИТОПОРОШКОВЫМ МЕТОДОМ.
Усталостный износ возникает при работе деталей в условиях переменных напряжений. Если значения действующих напряжений в локальном объеме металла превышают определенный уровень называемый пределом усталости или пределом выносливости то в металле накапливаются повреждения возникают трещины развитие которых в конечном итоге приводит к разрушению детали.
Усталостный износ на стадии микротрещин и начального развития микротрещин может быть обнаружен с использованием физических неразрушающих методов контроля: магнитопорошкового капиллярных вихретокового и ультразвукового. Наибольшее распространение для контроля деталей дизелей из ферромагнитных материалов имеет магнитопорошковый метод.
Магнитопорошковый метод контроля предназначен для обнаружения дефектов типа трещин в деталях из ферромагнитных металлов.
Магнитопорошковым методом выявляются в основном поверхностные дефекты но в отдельных случаях могут быть обнаружены и подповерхностные залегающие на глубине не более 2 мм от контролируемой поверхности.
Магнитопорошковый контроль заключается в создании магнитного рассеивания над дефектом и выявления этого поля при помощи магнитного порошка. напряженность поля рассеивания над дефектом а следовательно и его выявляемость зависит в основном от трех факторов:
ориентации плоскости дефекта к направлению магнитного потока;
глубины залегания дефекта;
напряженности намагничивающего поля.
Наилучшая выявляемость дефекта будет в том случае когда его плоскость расположена перпендикулярно направлению магнитного потока.
Для направления магнитного потока перпендикулярно плоскостям предполагаемых дефектов применяют продольный циркулярный и комбинированный способы намагничивания.
Выбор способа намагничивания детали определяется ориентацией предполагаемых дефектов. При неопределенном расположении дефекта контроль производится дважды по двум взаимно перпендикулярным направлениям или при использовании комбинированного намагничивания.
Различают два вида контроля:
контроль в приложенном поле при котором нанесение магнитного порошка производится в присутствии намагничивающего поля. Этот вид контроля более чувствителен при выявлении подповерхностных дефектов и обязателен при неизвестных магнитных характеристиках материала деталей;
контроль по остаточной намагниченности при котором нанесение магнитного порошка производится после прекращения действия приложенного поля. Такой вид контроля возможен только в том случае если металл детали обладает значительной коэрцитивной силой и рекомендуется для выявления поверхностных дефектов.
После проведения магнитопорошкового контроля детали нужно размагничивать. Детали подвергаемые после магнитного контроля нагреву выше 600-700С размагничиванию не подвергаются.
Контроль деталей магнитопорошковым методом состоит из четырех основных операций:
нанесение на поверхность детали магнитной суспензии;
осмотр поверхности детали;
Выбор параметров магнитопорошкового контроля
Расчетный диаметр мм
Расположение дефекта на шейке
Режим намагничивания IцIп А
Так как расположение дефекта на шейке вала неизвестно то выбираем комбинированное намагничивание.
Выбираем способ контроля шейки вала:
Так как магнитные характеристики материала детали неизвестны то выбираем контроль в приложенном поле.
Уровни чувствительности при магнитопорошковом контроле
Условный уровень чувствительности
Размеры выявляемых дефектов мкм
Напряженность магнитного поля
при магнитопорошковом контроле
Напряженность поля для уровня чувствительности Ам
После остаточной намагниченности
Расчет режимов намагничивания шейки вала:
Значение тока продольного (полюсного) намагничивания рассчитывается с учетом конструктивных параметров магнитопровода конкретного дефектоскопа по следующей формуле:
где: 0=12510-6 – магнитная постоянная;
д=М=200 – относительная магнитная проницаемость материала детали и магнитопровода;
W=5102 – число витков катушки электромагнита;
SM=001 м2 – площадь сечения магнитопровода;
Sд – площадь сечения шейки вала м2;
Н – напряженность поля Ам (табл. 2.3.)
Принимаем Н=6500 Ам.
ВОССТАНОВЛЕНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ СРЕДНЕОБОРОТНЫХ ДИЗЕЛЕЙ НАНЕСЕНИЕМ ПОКРЫТИЙ.
Ремонт коленчатых валов с шейками износ которых достиг предельного значения осуществляется наращиванием металла с последующей обработкой до
номинальных размеров или только механической обработкой по системе ремонтных размеров.
Нанесение металла на изношенные поверхности шеек может производиться хромированием или плазменным напылением.
На выбор процесса наращивания покрытия влияют толщина и физико-механические свойства (твердость прочность сцепления материала восстановленного слоя с основой внутренние напряжения и т.д.).
Толщину S слоя металла наносимого на шейки коленчатого вала можно рассчитать по следующему выражению:
где: Zш – толщина слоя металла удаляемого с восстанавливаемой поверхности для обеспечения ее правильной геометрической формы мм;
W – радиальный износ шейки на сторону для расчетного диаметра dрасч мм:
Z – припуск на механическую обработку после нанесения покрытия мм.
Численные значения Zш и Z условно можно принять по табл. 4.1.[1].
Так как S≤05 мм то для восстановления изношенных шеек вала в качестве основного метода используем хромирование.
ВОССТАНОВЛЕНИЕ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ ХРОМИРОВАНИЕМ.
Хромирование-процесс осаждения ионов хрома на поверхности восстанавливаемой детали при электролизе. При прохождении тока через электролит происходит движение положительно заряженных ионов хрома к катоду-деталиа отрицательно заряженных – к аноду.
Процесс хромирования осуществляется с применением нерастворимых анодо-
вобычно свинцовых с добавкой 5-10% сурьмы. В зависимости от применяемого электролита ( сульфатного сульфатно – кремнефторидного тетрахроматного) и
режимов хромирования ( плотности тока Dк и температуры Тэ) могут быть при
хромировании получены три типа осадков отличающихся свойствами и внешним видом: молочные блестящие и серые.
Исходные данные для выбора параметров восстановления
шеек вала хромированием.
Выход хрома по току%
Остаточные напряжения в покрытии
Режим хромирования DkТэ.
Механическая обработка шеек коленчатого вала перед хромированием должна обеспечить правильную геометрическую форму. Такая обработка выполняется на специальных шлифовальных станках.
С целью уменьшения шероховатости поверхности шейки и повышения усталостной прочности коленчатого вала после шлифования рекомендуется гладкое обкатывание шариком поверхностей шейки( включая галтели ) с помощью приспособления устанавливаемого на шлифовальном станке со следующими режимами:
Диаметр шарика dш -8 мм;
Сила давления на шарик P- 600H;
Подача S- 0.07 ммоб;
Скорость обкатывания V- 97ммин.
Хромирование вала осуществляется следующим образом. Электролит подается через штуцер 6 в нагнетательную полость А проходит через перфорацию анода в рабочую полость Б омывает поверхность шейки вала поступает в сливную полость В и затем через расширительную полость Д и штуцер 5 попадает в ванну для последующего использования.
Для удаления окисной пленки с целью повышения прочности сцепления с основным металлом производится анодное декодирование (деталь служит анодом).
Операция выполняется в ванне такого же состава как и для хромирования. По следующему режиму:
Температура электролита 323 328 К;
Анодная плотность тока Da=3 35 кАм2;
Продолжительность t=30 40 С.
Промывка вала после электрохимического травления и хромирования осуществляется прокачиванием через электролизер холодной воды в течении 05 1 мин.
Хромирование шеек коленчатого вала производится анодно-струйным методом в универсальном электролите следующего состава:
Хромовый ангидрид CrO3-220-250 кгм3;
Серная кислота -22-25 кгм3;
Режимы хромирования :
Катодный период tк=600с;
Анодный период tа=10с;
Катодная плотность тока Dк=8 кАм2;
Анодная плотность тока Da=8 кАм2;
Температура электролита Т=328 К;
Скорость протока электролита Vпр=08 мс.
Продолжительность хромирования в зависимости от режимов определяется по формуле:
Dк-плотность тока Ам2
С=0324103 кгАч-электрохимический эквивалент;
=0102- выход по току.
По известны данным снимаем значения с графикоф;
С графика 4.3 снимаем значение Тэ1=321К
С графика 4.4 снимаем значение Тэ2=330КДк1=4.6кАм2
С графика 4.2(а) снимаем значение Дк2=12кАм2
С графика 4.2(б) снимаем значение Тэ3=318К
С графика 4.1 снимаем значение Дк по среднему значению Тэ=323К.Дк=8кАм2.
Перед началом процесса осаждения рекомендуется толчок тока>>-ток в 15-2 раза превышающий номинальный. На повышенном токе процесс ведется в течение 30 с затем плавно снижается в течении 300 с до рабочей величины.
После промывки вала производится демонтаж электролизера просушивание покрытия сжатым воздухом его контроль внешним осмотром и физическими методами.
Перед механической обработкой удаляются свинцовые заглушки с масляных отверстий шеек. Обработка производится шлифованием до номинального размера. Рекомендуется использование кругов на электрокорунде зернистостью 25-16
и твердостью CMI –CI на керамической связке при окружной скорости вращаю-
щегося круга 30-35 мс с продольной подачей не более 20 ммоб.
Технологическая схема восстановления
изношенных шеек коленчатых валов
методом плазменного напыления.
Наименование операции
Очистка и мойка деталей
Моечный препарат лобомид
Микрометр магнитопорошковый дефектоскоп ДМ-76
Механическая обработка (шлифование)
Круглошлифовальный станок
Пескоструйная обработка поверхностей шеек
Пескоструйный аппарат
Электрокорунд грануляция 06-08 мм
Обезжиривание поверхности шеек
Изоляция щек кривошипа
Установка вала на токарном станке
Подъемный кран токарный станок
Плазменное напыление
Установка УПМ-3Д плазмотрон ПМ-25
Абразивный круг ЭБ40СМ
Магнитопорошковый дефектоскоп ДМ-76
РЕМОНТ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКОЙ.
Существо метода ремонта механической обработкой состоит в том что восстановление работоспособности деталей осуществляется путем дополнительной обработки без нанесения каких-либо покрытий.
Для многих деталей судовых дизелей (блоки цилиндров фундаментные рамы поршни шатуны коленчатые валы и т.д.) по отдельным изнашивающимся поверхностям установлены ремонтные размеры.
Ремонтные размеры – совокупность установленных размеров с предельными отклонениями технологическое обеспечение точности которых обуславливает требуемое качество и характер сопряжения отремонтированных деталей.
Количество ремонтных размеров детали определяется следующими факторами:
эксплуатационными – значением предельного радиального износа – Wпр;
технологическим – припуском на механическую обработку Z;
браковочным размером детали.
Расчет ремонтных размеров шеек коленчатых валов.
Номинальные размеры шеек вала dн мм
Срок службы до капитал. ремонта Т тыс.ч
Нормативная скорость изнашивания н ммтыс.ч
Припуск на механическую обработку Zмм
Браковочный диаметр шейки dбр мм
Ремонтный интервал γ мм
Количество ремонтных размеров n
Ближайший ремонтный размер изношенной шейки dpi мм
Расчет браковочного размера шейки коленчатого вала.
Временное сопротивление материала при растяжении Rm МПа
Диаметр цилиндра дизеля мм
Коэффициент зависящий от рядности дизеля А
Максимальное давление сгорания pz МПа
Расстояние между серединами коренных шеек м
Среднее индикаторное давление МПа
Значение предельного радиального износа шейки вала:
где zmin=01 – припуск на механическую обработку.
Число ремонтных размеров шеек коленчатого вала:
Поскольку двигатель проходит не более трех капитальных ремонтов то следует принять первые три ремонтных размера.
Значение любого диаметрального ремонтного размера шейки коленчатого вала:
где dp(i-1) – значение предшествующее i – му ремонтному размеру мм.
СБОРКА КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА С ПОДШИПНИКАМИ ПОСЛЕ РЕМОНТА
Сборка узла шейка вала-подшипник осуществляется по принципу полной взаимозаменяемости.
Для обеспечения полной взаимозаменяемости деталей сборочной единицы необходимо при изготовлении или восстановлении обрабатывать и шейку коленчатого вала и подшипник с определенными квалитетами точности определяющими поля допусков деталей.
Если при обработке партии деталей инструментом настроенным на размер отклонения размера от формируются под влиянием большого количества независимых или слабо зависимых случайных факторов то кривая их распределения соответствует нормальному закону или кривой Гаусса. Для нормального закона распределения из условий полной взаимозаменяемости допуск принимают равным ±3 т.е. 6 ( – среднее квадратическое отклонение).
Исходные данные для расчета сборки
коленчатого вала с подшипниками
Ремонтный диаметр вала dр мм
Предельные отклонения размера шейки вала мм
Предельные отклонения погрешности К
Значение монтажного зазора мм
Предельные отклонения диаметра подшипника мм
Определим число шеек коленчатого вала в партии 200 штук отклонения которых находятся в пределах ±25 :
По таблице 6.1 [1] находим что Ф(25)=009275 а так как кривая Гаусса симметрична относительно среднего арифметического размера то 2Ф(25)=01855. Отсюда следует что 8664% шеек имеют заданные пределы отклонений.
Число их будет равно:
Допуск на обработку шеек:
Поскольку кривая симметрична средний арифметический размер:
Значения отклонений диаметра деталей в пределах ±15:
Таким образом у 37 деталей из партии 200 штук размеры будут в пределах с допуском 002 мм.
Предельные отклонения диаметра подшипника обеспечивающие сборку узла по принципу полной взаимозаменяемости:
ES и es – верхние предельные отклонения подшипника и шейки вала мм;
Средний арифметический диаметр:
Среднее квадратическое отклонение:
Коэффициент распределения:
По таблице 6.1 [1] находим что Ф(К1)=02257 и Ф(К2)=04641.
Вычитание дает относительное число деталей в партии с отклонениями от К1 до К2.
Число подшипников обеспечивающих требуемые условия сборки с шейками вала:
АНАЛИЗ ТОЧНОСТИ СБОРКИ КШМ СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ.
Сборка КШМ дизелей как и сборка любых других механизмов представляет собой процесс сочетающий в полной мере выполнение чисто технических процедур последовательного соединения деталей в узлы и механизмы в целом а также решение ряда принципиальных вопросов связанных с выбором методов и средств оценки точности сборки разработкой предложений по уменьшению суммарных погрешностей сборки и т.п.
Из всего многообразия погрешностей влияющих на вид и характер математической модели технологической операции узловой сборки и центровки поршня КШМ в цилиндре примем в рассмотрение следующие:
отклонение от взаимной перпендикулярности осей цилиндровой втулки вставленной в блок цилиндров двигателя и коленчатого вала уложенного во вкладыши коренных подшипников фундаментной рамы 1;
отклонение от идеального взаимного расположения осей коренной и шатунной шеек коленчатого вала
где 2n и 2с – непараллельность и перекрещивание осей коренных и шатунных шеек соответственно.
отклонение от идеального взаимного расположения осей подшипников шатунов
где 3n и 3с – непараллельность и перекрещивание осей подшипников поршневой и кривошипной головок шатуна соответственно.
С учетом известных геометрических соотношений в КШМ:
где - геометрическая характеристика механизма;
r – радиус кривошипа мм;
L – длина шатуна мм;
отклонение от взаимной перпендикулярности осей отверстия под поршневой палец и тронка поршня 4.
Под математической моделью понимается изменение рассматриваемых величин в функции от первичных погрешностей влияющих качественно на эти изменения.
Применительно к оценке точности сборки КШМ дизелей по перекосам поршня в цилиндре математическая модель представляет собой выражение описывающее траекторию перемещения образующей тронка поршня проходящей через ось коленчатого вала и поршневого пальца в зависимости от производственных погрешностей во взаимном расположении базовых поверхностей основных деталей и углов поворота коленчатого вала.
При некотором угле поворота коленчатого вала будем иметь для перекосов поршня в цилиндре:
Исходные данные для анализа точности сборки КШМ
судовых дизелей при ремонте
Расчет перекосов поршня
По полученным данным строим графические зависимости перекосов поршня в цилиндре вызванных каждой отдельной погрешностью (рис. 6.1) и суммарных перекосов (рис. 6.2) в зависимости от угла поворота коленчатого вала.
Выполним графический анализ суммарной зависимости.
На рисунке 6.2 max>[]=0.04 кг100мм последовательность практического решения вопроса о возможности необходимости и выборе метода уменьшения перекосов до допустимых пределов принимается следующей:
- из графической зависимости изменения суммарного перекоса поршня в цилиндре от первичных погрешностей и угла поворота коленчатого вала выделим постоянную составляющую
-определяется доля превышения максимального перекоса поршня в цилиндре над допустимым значением и эта доля сравнивается с постоянной составляющей
021-0.05=0.029 мм100мм
Основное условие качественной сборки удовлетворяется. Из этого сравнения следует что решение задачи успешно достигается технологическими приемами.
Т.е. поворотом поршня на 1800 (компенсация перекосов).На рис 6.3 представлен график изменения суммарного перекоса поршня после компенсации перекосов.
ЦЕНТРОВКА ВАЛОПРОВОДА ПО ИЗЛОМАМ И СМЕЩЕНИЯМ.
Ось валопровода представляет собой прямую линию соединяющую центр фланца коленчатого вала с центром диска винта.
Смещением называется такое положение валов при котором их геометрические оси параллельны но не лежат на одной прямой.
Изломом называется положение валов при котором их геометрические оси в пространстве пересекаются.
На практике наиболее широко используется метод центровки валопровода по изломам и смещениям измеряемым на фланцах валов.
Для определения численных значений изломов и смещений на фланцах валов устанавливаются стрелы.
При центровке за базу обычно принимается ось гребного вала на фланце которого закрепляется охватывающая (Г – образная) стрела.
Данные для расчетов по центровке валопровода
Наименьшее расстояние между тремя опорами Lmin м
Наружный диаметр валов d м
Значение зазоров характеризующих
Расстояние между точками измерений 2R м
Расстояние от фланца до подшипника м
В табличной форме (табл. 7.2) используя данные табл. 7.1 рассчитаем значения смещения и излома проверяемого вала определим их положение:
Результаты измерения зазоров на фланцах валов
Значение зазора характеризующего
Строим схему расположения проверяемого вала относительно базового для вертикальной линии горизонтальной плоскости:
Максимальное допустимое значение смещения и излома:
Для расчета используется зависимость
где – среднее расстояние между опорами трех смежных пролетов общая длина которых наименьшая для данного валопровода.
Полагая в уравнении φ=0 определим max при =0 рассчитывается φmax.
Расчет перемещений подшипников проверяемого вала для устранения расцентровок его с базовым:
С целью упрощения расчетов разделим процесс подцентровки проверяемого вала на два этапа.
Сначала устраним излом проверяемого вала относительно базового.
Причем за центр разворота вала примем точку О – центр фланца проверяемого вала. Значения величины перемещений подшипников вала: кормового Х и носового y можно определить из подобия треугольников 1 и 2 1 и 3 соответственно (рис. 7.2).
где U – абсолютное значение излома мм;
φ – излом проверяемого вала ммм.
где l1 и l2 – расстояние от фланца до кормового и носового подшипников.
Теперь проверяемый вал занимает положение параллельное базовому но его ось смещена вниз на величину =12 мм поэтому нужно поднять оба подшипника на эту величину:
- поднять вверх носовой подшипник
- опустить вниз кормовой подшипник.
РАСЧЕТ ГИДРОПРЕССОВОГО СОЕДИНЕНИЯ ВАЛОВ ВАЛОПРОВОДА.
Одним из способов соединения валов между собой при использовании для валопровода подшипников качения является муфтовое гидропрессовое соединение.
Передача крутящего момента осуществляется за счет сил трения возникающих при упругой деформации материалов валов гильзы и муфты при создании натяга.
Данные для расчета гидропрессового
Марка дизеля мощность частота вращения
Наружный диаметр гильзы Dг м
Наружный диаметр муфты Dн м
Конусность соединения К
Диаметральный зазор между валом и гильзой Δ мм
где Ne – передаваемая мощность кВт;
n – частота вращения с-1.
Контактное давление на сопрягаемых конических поверхностях муфты и гильзы:
где Е – модуль упругости материала промежуточной гильзы для стали 21105 МПа;
d – диаметр шейки вала м.
Диаметральный натяг между муфтой и гильзой:
где А и В – безразмерные коэффициенты зависящие от диаметра вала гильзы и муфты:
Контактное давление на сопрягаемых поверхностях вала и гильзы обеспечивающее передачу крутящего момента:
где – момент сопротивления вала кручению м3;
fm=018 – коэффициент трения при круговом смещении;
К=3 – коэффициент запаса несущей способности соединения по трению.
Диаметральный натяг между гильзой и валом:
Контактное давление на сопрягаемых конических поверхностях муфты и гильзы в рабочем состоянии:
Диаметральный натяг между втулкой и гильзой в рабочем состоянии:
Осевое перемещение муфты по конусу гильзы:
Усилие установки муфты в начальное положение (до плотного соприкосновения поверхностей):
где – контактное давление на сопрягаемых поверхностях;
– фактическая площадь контакта сопрягаемых поверхностей м2;
– коэффициент трения при осевом смещении.
Усилие окончательной напрессовки муфты с подачей масла на сопрягаемые конические поверхности:
где – давление масла на сопрягаемых поверхностях;
– коэффициент трения при осевом смещении муфты с подачей масла.
Приведенные напряжения на внутренней поверхности муфты:
Из условия прочности
где – предел текучести материала муфты.
Условие прочности не выполняется по этому необходимо менять материал муфты.
Приведенные напряжения на внутренней поверхности гильзы:
где t – тангенциальные напряжения МПа;
r – радиальные напряжения МПа.
Из условия прочности где – предел текучести материала гильзы.
Условие прочности не выполняется поэтому необходимо менять материал гильзы.
Методические указания к курсовому проектированию «Технология ремонта СЭУ» Журавлев В.П. Темплан ЛИВТ 1992г.

Графическое приложение №1.dwg

Графики изменения перекосов
Установка для плазменного напыления
Конструкция головы плазмотрона ПП-25
Схема испытания "нейтральной" проволокой
Установка восстановления коленчатых валов
Центровка валопровода