В практике эксплуатации бывают случаи ослабления посадок при использовании нагрева или охлаждения, возникающие вследствие неверно выбранных величин натяга.
По английской статистике отмечается, что из общего числа дефектов, обнаруженных на коленчатых валах большой группы дизелей мощностью 2000—8000 л. с, 20% относятся к смещению щек относительно шеек вала. В нашем флоте такие случаи относительно редки.
Специалисты Дальневосточного пароходства отмечают характерное нарушение величин натяга при посадке игольчатых подшипников ролика толкателя у выпускных клапанов (дизель Бурмейстер и Вайн 562VT2BF140). Вследствие уменьшенного натяга под посадку наружной обоймы подшипник во время работы дизеля сходит с места посадки, разрушает ограничительное кольцо и нарушает работу иголок. При этом ролик толкателя заедает, он перестает вращаться и соприкасается с кулачком все время одной и той же поверхностью, в результате чего на ролике образуется серповидная впадина, а продукты износа ролика наплавляются на кулачок.
Следует отметить, что и заводские монтажники, собирающие дизель, и судовые механики иногда не совсем ясно представляют себе роль шпонки в неподвижных соединениях. В случаях обнаружения при сборке зазора между сопрягаемыми деталями или ослабленного натяга они стараются посадить деталь как можно туже на шпонку, полагая, что соединение будет работать так же долго, как и при нормальном натяге. На самом деле все усилия, передаваемые деталью, например шестерней, сосредоточатся на маленькой площадке боковой поверхности шпонки, в результате чего она деформируется, ослабевает в пазе и в конце концов ее срезает передаваемое усилие.
С примерами такой посадки деталей монтажниками завода судовым механикам приходится встречаться не так уж редко, причем она обнаруживается только после того, как судно уйдет от причала завода. Нужно усвоить, что деталь, посаженная с натягом и застопоренная шпонкой, держится в неподвижном относительно вала положении не за счет шпонки, а за счет больших сил трения, возникающих между поверхностями сопрягаемых деталей вследствие посадки с натягом.
Трудно представить такое неподвижное соединение деталей дизеля, которое не ослабевало бы. Даже у таких деталей, как составные коленчатые валы, части которых собираются с наибольшими натягами, встречаются ослабления соединений, в результате чего щека сдвигается по шейке в сторону вращения. В узлах же, соединяемых с меньшими натягами, случаи ослабления соединения довольно часты.
Так, у поршней бескрейцкопфных дизелей нередко ослабевают поршневые пальцы в бобышках, что подчас ставит механиков в затруднительное положение. Если палец много раз провернулся в бобышках, то диаметр их отверстия увеличится и потеряет свою геометрическую форму настолько, что новый запасной палец будет сидеть также слабо и для установки будет непригоден.
В подобных случаях лучше всего поставить запасной поршень вместе с пальцем, а дефектный сдать на СРЗ, где его можно отремонтировать, в судовых же условиях проделать эту работу на достаточном техническом уровне почти невозможно.
Допустим, что на судне имеется металлизационный аппарат, и механики хорошо умеют им пользоваться. Допустим также, что имеется надежное и точное шлифовальное приспособление с самостоятельным приводом, шпиндель токарного станка не имеет биения и салазки суппорта не имеют отклонений от оси шпинделя Будем полагать, что судовому токарю удалось обработать посадочные места пальца с необходимым допуском и с должной чистотой обработки. Но работу-то он должен начинать с восстановления геометрической формы отверстия в бобышках поршня, а затем уже подбирать допуск на обработку пальца по отверстию, и здесь токарь встанет перед непреодолимыми трудностями.
Не говоря уже о том, что в оборудовании судового токарного станка не имеется надежных расточных приспособлений, высота центров судового станка не позволяет установить поршень на суппорте, и если поршень имеет значительные размеры, работа эта невыполнима Если поршень невелик по размерам и высота центров позволяет установить его на суппорт, большие трудности будет представлять сама установка поршня так, чтобы ось отверстий бобышек точно совпала с осью шпинделя станка.
Ни из литературных источников, ни из собственного опыта автору неизвестно применение эпоксидной смолы в соединении поршень — палец, но можно полагать, что, как временная мера при безвыходном положении, эпоксидная смола может быть применена. Температуры пальца и бобышек поршня во время работы относительно невысоки и составы эпоксидных смол, применяемых в последнее время, эту температуру выдерживают. Решающим в успехе такой операции будет хорошая очистка сопрягаемых поверхностей.
При ослаблении бронзовых втулок небольших размеров, применяемых в различных соединениях, лучше всего изготавливать новые втулки, разумеется, если имеется соответствующий материал. Такая работа проводится на судах очень часто.
К сожалению, следует отметить, что наряду с полноценными технологическими приемами, некоторые механики применяют накернивание наружных сопрягаемых поверхностей. Такой способ восстановления плотности соединения не стоит даже и обсуждать, поскольку он вреден и несовершенен. Несмотря на обилие литературы о применении эпоксидных смол в различных видах ремонта, не все судовые механики используют ее. При отсутствии эпоксидной смолы на судне можно применять лужение наружных по верхностей бронзовой втулки, вместо попыток запрессовать втулку, обернув ее листом тонкой фольги, что чаще всего не удается.
Для стальных деталей, имеющих цементированные поверхности, способ обслуживания не применим. Многие из малолегированных сталей (например, марки 12ХНЗА, 12Х2Н4А, 40Г, 40Х, 45ХН и др.), широко применяемых для изготовления деталей судовых дизелей, имеют температуру отпуска 180—250°С, и, если деталь нагревать под полуду до 300°С, твердость цементированной поверхности уменьшится.
Ослаблению неподвижных посадок способствует некое физи ческое явление в металле, находящемся в упруго-напряженном состоянии, называемое релаксацией. Металлофизика объясняет это явление следующим образом. Если деформацию образца, находящегося под нагрузкой, поддерживать неизменной, то напряжения в образце постепенно снижаются, так как упругие деформации частично переходят в пластические, или иначе, остаточные. Если такой образец по истечении некоторого времени разгрузить и измерить его длину, то можно обнаружить, что за время пребывания под нагрузкой длина его несколько увеличилась. Явление уменьшения с течением времени напряжений в образце, находящемся длительное время под нагрузкой, и называют релаксацией.
Величина релаксации зависит от нагрузки, приложенной к образцу или детали. Следует учитывать, что напряжения в неподвижных соединениях со временем ослабевают, силы трения между поверхностями уменьшаются, в результате чего после длительной работы запрессованная деталь выходит из места посадки от легких ударов.
Релаксацией можно объяснить и ослабление гаек анкерных связей и стяжных болтов подшипников. Если допуск под натяг был нарушен, то это явление может наступить раньше, если все было сделано в нормах допуска — позже. Процесс релаксации может развиваться настолько долго, что практически перекроет нормальный срок службы детали. Примером этому могут служить хорошо собранные составные коленчатые валы.
По английской статистике отмечается, что из общего числа дефектов, обнаруженных на коленчатых валах большой группы дизелей мощностью 2000—8000 л. с, 20% относятся к смещению щек относительно шеек вала. В нашем флоте такие случаи относительно редки.
Специалисты Дальневосточного пароходства отмечают характерное нарушение величин натяга при посадке игольчатых подшипников ролика толкателя у выпускных клапанов (дизель Бурмейстер и Вайн 562VT2BF140). Вследствие уменьшенного натяга под посадку наружной обоймы подшипник во время работы дизеля сходит с места посадки, разрушает ограничительное кольцо и нарушает работу иголок. При этом ролик толкателя заедает, он перестает вращаться и соприкасается с кулачком все время одной и той же поверхностью, в результате чего на ролике образуется серповидная впадина, а продукты износа ролика наплавляются на кулачок.
Следует отметить, что и заводские монтажники, собирающие дизель, и судовые механики иногда не совсем ясно представляют себе роль шпонки в неподвижных соединениях. В случаях обнаружения при сборке зазора между сопрягаемыми деталями или ослабленного натяга они стараются посадить деталь как можно туже на шпонку, полагая, что соединение будет работать так же долго, как и при нормальном натяге. На самом деле все усилия, передаваемые деталью, например шестерней, сосредоточатся на маленькой площадке боковой поверхности шпонки, в результате чего она деформируется, ослабевает в пазе и в конце концов ее срезает передаваемое усилие.
С примерами такой посадки деталей монтажниками завода судовым механикам приходится встречаться не так уж редко, причем она обнаруживается только после того, как судно уйдет от причала завода. Нужно усвоить, что деталь, посаженная с натягом и застопоренная шпонкой, держится в неподвижном относительно вала положении не за счет шпонки, а за счет больших сил трения, возникающих между поверхностями сопрягаемых деталей вследствие посадки с натягом.
Трудно представить такое неподвижное соединение деталей дизеля, которое не ослабевало бы. Даже у таких деталей, как составные коленчатые валы, части которых собираются с наибольшими натягами, встречаются ослабления соединений, в результате чего щека сдвигается по шейке в сторону вращения. В узлах же, соединяемых с меньшими натягами, случаи ослабления соединения довольно часты.
Так, у поршней бескрейцкопфных дизелей нередко ослабевают поршневые пальцы в бобышках, что подчас ставит механиков в затруднительное положение. Если палец много раз провернулся в бобышках, то диаметр их отверстия увеличится и потеряет свою геометрическую форму настолько, что новый запасной палец будет сидеть также слабо и для установки будет непригоден.
В подобных случаях лучше всего поставить запасной поршень вместе с пальцем, а дефектный сдать на СРЗ, где его можно отремонтировать, в судовых же условиях проделать эту работу на достаточном техническом уровне почти невозможно.
Допустим, что на судне имеется металлизационный аппарат, и механики хорошо умеют им пользоваться. Допустим также, что имеется надежное и точное шлифовальное приспособление с самостоятельным приводом, шпиндель токарного станка не имеет биения и салазки суппорта не имеют отклонений от оси шпинделя Будем полагать, что судовому токарю удалось обработать посадочные места пальца с необходимым допуском и с должной чистотой обработки. Но работу-то он должен начинать с восстановления геометрической формы отверстия в бобышках поршня, а затем уже подбирать допуск на обработку пальца по отверстию, и здесь токарь встанет перед непреодолимыми трудностями.
Не говоря уже о том, что в оборудовании судового токарного станка не имеется надежных расточных приспособлений, высота центров судового станка не позволяет установить поршень на суппорте, и если поршень имеет значительные размеры, работа эта невыполнима Если поршень невелик по размерам и высота центров позволяет установить его на суппорт, большие трудности будет представлять сама установка поршня так, чтобы ось отверстий бобышек точно совпала с осью шпинделя станка.
Ни из литературных источников, ни из собственного опыта автору неизвестно применение эпоксидной смолы в соединении поршень — палец, но можно полагать, что, как временная мера при безвыходном положении, эпоксидная смола может быть применена. Температуры пальца и бобышек поршня во время работы относительно невысоки и составы эпоксидных смол, применяемых в последнее время, эту температуру выдерживают. Решающим в успехе такой операции будет хорошая очистка сопрягаемых поверхностей.
При ослаблении бронзовых втулок небольших размеров, применяемых в различных соединениях, лучше всего изготавливать новые втулки, разумеется, если имеется соответствующий материал. Такая работа проводится на судах очень часто.
К сожалению, следует отметить, что наряду с полноценными технологическими приемами, некоторые механики применяют накернивание наружных сопрягаемых поверхностей. Такой способ восстановления плотности соединения не стоит даже и обсуждать, поскольку он вреден и несовершенен. Несмотря на обилие литературы о применении эпоксидных смол в различных видах ремонта, не все судовые механики используют ее. При отсутствии эпоксидной смолы на судне можно применять лужение наружных по верхностей бронзовой втулки, вместо попыток запрессовать втулку, обернув ее листом тонкой фольги, что чаще всего не удается.
Для стальных деталей, имеющих цементированные поверхности, способ обслуживания не применим. Многие из малолегированных сталей (например, марки 12ХНЗА, 12Х2Н4А, 40Г, 40Х, 45ХН и др.), широко применяемых для изготовления деталей судовых дизелей, имеют температуру отпуска 180—250°С, и, если деталь нагревать под полуду до 300°С, твердость цементированной поверхности уменьшится.
Ослаблению неподвижных посадок способствует некое физи ческое явление в металле, находящемся в упруго-напряженном состоянии, называемое релаксацией. Металлофизика объясняет это явление следующим образом. Если деформацию образца, находящегося под нагрузкой, поддерживать неизменной, то напряжения в образце постепенно снижаются, так как упругие деформации частично переходят в пластические, или иначе, остаточные. Если такой образец по истечении некоторого времени разгрузить и измерить его длину, то можно обнаружить, что за время пребывания под нагрузкой длина его несколько увеличилась. Явление уменьшения с течением времени напряжений в образце, находящемся длительное время под нагрузкой, и называют релаксацией.
Величина релаксации зависит от нагрузки, приложенной к образцу или детали. Следует учитывать, что напряжения в неподвижных соединениях со временем ослабевают, силы трения между поверхностями уменьшаются, в результате чего после длительной работы запрессованная деталь выходит из места посадки от легких ударов.
Релаксацией можно объяснить и ослабление гаек анкерных связей и стяжных болтов подшипников. Если допуск под натяг был нарушен, то это явление может наступить раньше, если все было сделано в нормах допуска — позже. Процесс релаксации может развиваться настолько долго, что практически перекроет нормальный срок службы детали. Примером этому могут служить хорошо собранные составные коленчатые валы.
Комментариев нет:
Отправить комментарий
Примечание. Отправлять комментарии могут только участники этого блога.