Главные дизели в зависимости от того, на каком типе судна они установлены, работают в режимах, значительно отличающихся один от другого.
У океанского судна главный дизель работает в заданном режиме полного хода с незначительными отклонениями в течение долгого времени. На теплоходе же короткой линии за это время режим работы дизеля будет изменяться десятки раз, а количество реверсов может превысить и сотню Еще в более худших условиях работает дизель рыболовного судна во время промысла.
Изменение режима работы дизеля, особенно с меньшей частоты вращения на большую, влечет за собой изменение установившихся температурных полей основных узлов дизеля, и прежде всего поршней. Известно, что с точки зрения прочности поршней наиболее опасными являются температурные напряжения, которые резко возрастают при работе дизеля на переходных режимах пуска, реверса и при изменении нагрузки.
Каждому режиму дизеля соответствуют свои поля, температурное и температурных напряжений. Температура охлаждающей воды или масла для поршней при всех режимах остается практически постоянной на современных дизелях, поэтому и температура охлаждаемой поверхности со стороны воды постоянна. Но температура охлаждаемых поверхностей со стороны камеры сгорания при повышении нагрузки быстро возрастает, в результате чего увеличиваются температурный перепад между поверхностями, а следовательно, и температурные напряжения в стенке. Особенно в резкой форме это явление происходит при швартовках судна, когда на постепенное изменение нагрузки нет времени.
Скорость повышения температуры при пуске достигает 50— 55°С/мин. Скорость изменения температуры и температурных напряжений при остановке дизеля меньше, чем при пуске. Так, через 10 с после пуска дизеля 6430/38, когда он достигает 70% номинальной мощности, скорость нарастания температуры 9°С/с, а при остановке температура падает со скоростью 3,6°С/с. Однако дополнительные тепловые напряжения, возникающие при этом, даже в днище поршня не столь велики, чтобы за короткий срок привести деталь к разрушению.
Отдельные температурные поля и'меют поршень, втулка, крышка цилиндра и основные подшипники. Эти поля вызывают и соответствующие им температурные напряжения, несколько изменяющие или форму детали, или ее положение относительно сопряженной с ней детали Такое же воздействие оказывают и механические напряжения, которые испытывают детали во время работы. При этом детали стремятся принять такое положение между собой, которое способствовало бы уменьшению сопротивления их движению, т. е. как бы отыскивают наиболее благоприятное для себя положение. При длительной работе на одном режиме это положение будет сохраняться в пределах, которые обусловливаются циклически изменяющимися нагрузками.
При изменении режима работы дизеля начнут изменяться температурные поля, а вместе с ними и тепловые напряжения Изменятся также и механические напряжения. В результате упругие деформации деталей, соответствовавшие предыдущему режиму, изменятся, причем, неравномерно и неодновременно. Эти изменения приведут к тому, что условия контактирования поверхностей дета-лей станут иными, и детали, в пределах имеющихся между ними зазоров, займут новое положение. Одним словом, начнется не что иное, как процесс приработки деталей, который и является причиной их повышенных износов.
Положение еще может усугубиться, если в порту часть узлов дизеля была перебрана. При любой разборке и сборке узлов усилия затяжки крепежных деталей (например, шпилек крепления головок поршней, крышек цилиндров, болтов мотылевых и головных подшипников) изменятся, вследствие чего изменятся и формы напряженного состояния деталей. Уже одно это обстоятельство требует приработки деталей, и если ею пренебречь, то сочетание нового положения деталей с резкими изменениями режима дизеля или быстрый вывод его на режим полного хода может вызвать значительные износы деталей, особенно цилиндровых втулок и поршневых колец, за очень короткий срок.
Для двухтактных дизелей переменные режимы нежелательны еще и по той причине, что при этом у дизелей с петлевой продувкой сильно закоксовываются выпускные и продувочные окна. Твердые частицы нагара из окон неизбежно будут попадать между поршнем и втулкой, увеличивая скорость износа втулки и поршневых колец.
Таким образом, переменные режимы наносят дизелю двойной вред. Изменение положения деталей после смены режима требует приработочных режимов, которые не всегда выполнимы. Долевые режимы способствуют усиленному коксообразованию в выпускных и продувочных окнах, что также способствует износу.
Следует еще отметить, что кокс отлагается в окнах отдельных цилиндров неравномерно, поэтому становятся неодинаковыми у отдельных цилиндров свободные от нагара сечения окон для прохода воздуха и газов и условия сгорания топлива. Далее нарушается распределение мощностей по цилиндрам, и одни цилиндры MoryV оказаться перегруженными за счет недогрузки других.
Это опасное явление судовые механики должны учитывать, не полагаясь на то, что без изменения регулировки топливных насосов распределение мощностей по цилиндрам остается неизменным.
У океанского судна главный дизель работает в заданном режиме полного хода с незначительными отклонениями в течение долгого времени. На теплоходе же короткой линии за это время режим работы дизеля будет изменяться десятки раз, а количество реверсов может превысить и сотню Еще в более худших условиях работает дизель рыболовного судна во время промысла.
Изменение режима работы дизеля, особенно с меньшей частоты вращения на большую, влечет за собой изменение установившихся температурных полей основных узлов дизеля, и прежде всего поршней. Известно, что с точки зрения прочности поршней наиболее опасными являются температурные напряжения, которые резко возрастают при работе дизеля на переходных режимах пуска, реверса и при изменении нагрузки.
Каждому режиму дизеля соответствуют свои поля, температурное и температурных напряжений. Температура охлаждающей воды или масла для поршней при всех режимах остается практически постоянной на современных дизелях, поэтому и температура охлаждаемой поверхности со стороны воды постоянна. Но температура охлаждаемых поверхностей со стороны камеры сгорания при повышении нагрузки быстро возрастает, в результате чего увеличиваются температурный перепад между поверхностями, а следовательно, и температурные напряжения в стенке. Особенно в резкой форме это явление происходит при швартовках судна, когда на постепенное изменение нагрузки нет времени.
Скорость повышения температуры при пуске достигает 50— 55°С/мин. Скорость изменения температуры и температурных напряжений при остановке дизеля меньше, чем при пуске. Так, через 10 с после пуска дизеля 6430/38, когда он достигает 70% номинальной мощности, скорость нарастания температуры 9°С/с, а при остановке температура падает со скоростью 3,6°С/с. Однако дополнительные тепловые напряжения, возникающие при этом, даже в днище поршня не столь велики, чтобы за короткий срок привести деталь к разрушению.
Отдельные температурные поля и'меют поршень, втулка, крышка цилиндра и основные подшипники. Эти поля вызывают и соответствующие им температурные напряжения, несколько изменяющие или форму детали, или ее положение относительно сопряженной с ней детали Такое же воздействие оказывают и механические напряжения, которые испытывают детали во время работы. При этом детали стремятся принять такое положение между собой, которое способствовало бы уменьшению сопротивления их движению, т. е. как бы отыскивают наиболее благоприятное для себя положение. При длительной работе на одном режиме это положение будет сохраняться в пределах, которые обусловливаются циклически изменяющимися нагрузками.
При изменении режима работы дизеля начнут изменяться температурные поля, а вместе с ними и тепловые напряжения Изменятся также и механические напряжения. В результате упругие деформации деталей, соответствовавшие предыдущему режиму, изменятся, причем, неравномерно и неодновременно. Эти изменения приведут к тому, что условия контактирования поверхностей дета-лей станут иными, и детали, в пределах имеющихся между ними зазоров, займут новое положение. Одним словом, начнется не что иное, как процесс приработки деталей, который и является причиной их повышенных износов.
Положение еще может усугубиться, если в порту часть узлов дизеля была перебрана. При любой разборке и сборке узлов усилия затяжки крепежных деталей (например, шпилек крепления головок поршней, крышек цилиндров, болтов мотылевых и головных подшипников) изменятся, вследствие чего изменятся и формы напряженного состояния деталей. Уже одно это обстоятельство требует приработки деталей, и если ею пренебречь, то сочетание нового положения деталей с резкими изменениями режима дизеля или быстрый вывод его на режим полного хода может вызвать значительные износы деталей, особенно цилиндровых втулок и поршневых колец, за очень короткий срок.
Для двухтактных дизелей переменные режимы нежелательны еще и по той причине, что при этом у дизелей с петлевой продувкой сильно закоксовываются выпускные и продувочные окна. Твердые частицы нагара из окон неизбежно будут попадать между поршнем и втулкой, увеличивая скорость износа втулки и поршневых колец.
Таким образом, переменные режимы наносят дизелю двойной вред. Изменение положения деталей после смены режима требует приработочных режимов, которые не всегда выполнимы. Долевые режимы способствуют усиленному коксообразованию в выпускных и продувочных окнах, что также способствует износу.
Следует еще отметить, что кокс отлагается в окнах отдельных цилиндров неравномерно, поэтому становятся неодинаковыми у отдельных цилиндров свободные от нагара сечения окон для прохода воздуха и газов и условия сгорания топлива. Далее нарушается распределение мощностей по цилиндрам, и одни цилиндры MoryV оказаться перегруженными за счет недогрузки других.
Это опасное явление судовые механики должны учитывать, не полагаясь на то, что без изменения регулировки топливных насосов распределение мощностей по цилиндрам остается неизменным.
Комментариев нет:
Отправить комментарий
Примечание. Отправлять комментарии могут только участники этого блога.