Основные детали остова - фундаментная рама, станина, блоки цилиндров, цилиндровые крышки и анкерные связи, связаны друг с другом, однако условия работы, а также характеры неисправностей у них различные.
Фундаментная рама является основанием двигателя и опорой коленчатого вала. Основное требование, предъявляемое к ней - высокая жесткость, которая определяется не только необходимостью малых деформаций по действиям сил, сопровождающих работу самого двигателя, но и тем, что фундаментная рама связывает двигатель с корпусом судна.
При сборке дизеля на судне на центровку рамы даются жесткие допуски, поскольку это связано с надежностью работы подшипников коленчатого вала. Однако, в эксплуатации основное влияние на деформацию рамы оказывает изгиб судового фундамента, возникающий в результате изменения загрузки судна, действия морских волн или остаточных деформаций корпуса, полученных при посадке на мель.
Геометрия фундаменной рамы двигателя может нарушаться и при статической деформации корпуса, например, в результате неправильной постановки судна в док.
Очевидно, что деформация фундаментной рамы судового дизеля связана не только с изгибом корпуса судна. При работе дизеля усилие от давления газов в цилиндре передается с одной стороны крышке и через анкерные связи фундаментной раме, а с другой -поршню, а затем через шток и шатун снова фундаментной раме. Кроме того, через неё передается корпусу судна опрокидывающий момент.
Таким образом, фундаментная рама совершает сложные движения: вертикальные и периодические бортовые колебания. Если при сжатии в рабочем ходе в цилиндре между деталями остова образуется зазор, то в этом случае создается наиболее благоприятные условия для фреттинг-изнашивания. Вследствие этого износа ослабляется затяжка и обрываются фундаментные болты, появляются вибрации, износы и поломки других деталей остова.
Остановить начавшийся износ фундаментных клиньев перезатяжкой фундаментных болтов, как правило, не удаётся. Зазоры вновь появляются через 100 - 200 ч. работы дизеля. Поэтому ремонт изношенных мест соединений деталей остова без ремонта фундаментных клиньев может не дать положительных результатов.
Значительную часть повреждений фундаментных рам составляют трещины. Анализ показывает, что причинами их появления может быть несовершенная конструкция самих рам или технология сварки, а также перегрузка двигателя при работе в чрезмерно тяжёлых условиях.
Блоки и станины. Основными дефектами блоков и станин являются коррозия и трещины. Коррозия, в основном, проявляется в посадочных местах втулок цилиндров и на поверхностях, прилегающих к ним. Трещины возникают, главным образом, в местах концентрации напряжений.
Неисправности фундаментных рам станин, блоков цилиндров сами по себе практически не вызывают внезапных отказов. Однако их деформация создает условия для нарушения центровки деталей движения и может быть первопричиной их аварийных повреждений: разрушений подшипников, интенсивных износов и задиров деталей ЦПГ и т.п. Поэтому в первую очередь должен быть реализован диагностический контроль деформаций и взаимных перемещений фундаментальных рам, картерных стоек и блоков цилиндров.
Цилиндровые втулки, по сравнению с другими деталями ДВС работают в более тяжёлых условиях. Внутренняя часть втулки подвергается воздействию не только горячих газов, но и является поверхностью трения поршневых колец. В связи с этим одним из типичных дефектов цилиндровых втулок является повышенный или неравномерный износ, а также их задиры. Наружная поверхность омывается охлаждающей жидкостью, поэтому на ней возникают коррозионные, эрозионные и кавитационные разрушения.
Велико влияние на скорость износа содержания серы и твёрдых включений в топливе, особенно при низкой температуре окружающей среды, пониженных температурах в системе охлаждения двигателя, при его работе с малыми нагрузками, что обуславливает понижение температуры внутренних поверхностей стенок цилиндров.
Задиры рабочей поверхности втулки связаны с возникновением между поршнем и втулкой сухого трения из-за нарушения режимов смазки. К внезапным отказам ЦПГ следует отнести: задиры, водотечные трещины, обрывы втулок по верхнему бурту, при отсутствии контроля за развитием трещин в этой зоне.
Для диагностирования этих повреждений на ранней стадии их развития наиболее универсальным является виброакустический метод. Так, для обнаружения задира датчики устанавливают в нижней части втулки с ориентацией вдоль её оси. В случае задира датчики будут фиксировать продольные резонансные колебания втулки. Для выявления трещин вибропреобразователи (датчики) ориентируют в радиальном направлении.
Возникновение предзадирного состояния можно определять при помощи контактных датчиков температуры (термопар).
Крышки цилиндров. Основными дефектами крышек являются трещины, коррозия, обгорание. Возникновение трещин связано, главным образом, с тепловым воздействием, вследствие неравномерной затяжки гаек при креплении крышек, а также из-за неудачной конструкции крышек.
Крышки могут выйти из строя из-за гидравлических и механических ударов, если в крышке имеются сквозные трещины, сквозь которые вода просачивается в цилиндр. Во время работы двигателя это, как правило, не происходит, так как вода испаряется и удаляете с выпускными газами. Если вода и просачивается в цилиндр при остановке, то накопившись там, при пуске может вызвать гидравлический удар (во время пуска при закрытых индикаторных кранах).
Обгорание крышек связано с качеством их охлаждения.
Анкерные связи. Соединяют блок цилиндров, станину и фундаментную раму, разгружая их от напряжений растяжений и изгиба. Усилия, с которыми затягиваются анкерные связи, в 1,5 раза превышает максимальное давление сгорания в цилиндрах.
В процессе эксплуатации происходит перераспределение нагрузки между анкерными связями главных двигателей при деформации корпуса судна вызванной загрузкой судна, волнением моря и неравномерности нагрева деталей остова. Несмотря на высокие требования к изготовлению анкерных связей и большой запас прочности бывают случаи их обрыва.
Диагностирование состояния анкерных связей может быть обеспечено тензометрическим контролем испытываемых ими напряжений. При этом анализ изменения нагрузки на анкерные связи позволил бы оценивать условия работы всего остова в целом.
Фундаментная рама является основанием двигателя и опорой коленчатого вала. Основное требование, предъявляемое к ней - высокая жесткость, которая определяется не только необходимостью малых деформаций по действиям сил, сопровождающих работу самого двигателя, но и тем, что фундаментная рама связывает двигатель с корпусом судна.
При сборке дизеля на судне на центровку рамы даются жесткие допуски, поскольку это связано с надежностью работы подшипников коленчатого вала. Однако, в эксплуатации основное влияние на деформацию рамы оказывает изгиб судового фундамента, возникающий в результате изменения загрузки судна, действия морских волн или остаточных деформаций корпуса, полученных при посадке на мель.
Геометрия фундаменной рамы двигателя может нарушаться и при статической деформации корпуса, например, в результате неправильной постановки судна в док.
Очевидно, что деформация фундаментной рамы судового дизеля связана не только с изгибом корпуса судна. При работе дизеля усилие от давления газов в цилиндре передается с одной стороны крышке и через анкерные связи фундаментной раме, а с другой -поршню, а затем через шток и шатун снова фундаментной раме. Кроме того, через неё передается корпусу судна опрокидывающий момент.
Таким образом, фундаментная рама совершает сложные движения: вертикальные и периодические бортовые колебания. Если при сжатии в рабочем ходе в цилиндре между деталями остова образуется зазор, то в этом случае создается наиболее благоприятные условия для фреттинг-изнашивания. Вследствие этого износа ослабляется затяжка и обрываются фундаментные болты, появляются вибрации, износы и поломки других деталей остова.
Остановить начавшийся износ фундаментных клиньев перезатяжкой фундаментных болтов, как правило, не удаётся. Зазоры вновь появляются через 100 - 200 ч. работы дизеля. Поэтому ремонт изношенных мест соединений деталей остова без ремонта фундаментных клиньев может не дать положительных результатов.
Значительную часть повреждений фундаментных рам составляют трещины. Анализ показывает, что причинами их появления может быть несовершенная конструкция самих рам или технология сварки, а также перегрузка двигателя при работе в чрезмерно тяжёлых условиях.
Блоки и станины. Основными дефектами блоков и станин являются коррозия и трещины. Коррозия, в основном, проявляется в посадочных местах втулок цилиндров и на поверхностях, прилегающих к ним. Трещины возникают, главным образом, в местах концентрации напряжений.
Неисправности фундаментных рам станин, блоков цилиндров сами по себе практически не вызывают внезапных отказов. Однако их деформация создает условия для нарушения центровки деталей движения и может быть первопричиной их аварийных повреждений: разрушений подшипников, интенсивных износов и задиров деталей ЦПГ и т.п. Поэтому в первую очередь должен быть реализован диагностический контроль деформаций и взаимных перемещений фундаментальных рам, картерных стоек и блоков цилиндров.
Цилиндровые втулки, по сравнению с другими деталями ДВС работают в более тяжёлых условиях. Внутренняя часть втулки подвергается воздействию не только горячих газов, но и является поверхностью трения поршневых колец. В связи с этим одним из типичных дефектов цилиндровых втулок является повышенный или неравномерный износ, а также их задиры. Наружная поверхность омывается охлаждающей жидкостью, поэтому на ней возникают коррозионные, эрозионные и кавитационные разрушения.
Велико влияние на скорость износа содержания серы и твёрдых включений в топливе, особенно при низкой температуре окружающей среды, пониженных температурах в системе охлаждения двигателя, при его работе с малыми нагрузками, что обуславливает понижение температуры внутренних поверхностей стенок цилиндров.
Задиры рабочей поверхности втулки связаны с возникновением между поршнем и втулкой сухого трения из-за нарушения режимов смазки. К внезапным отказам ЦПГ следует отнести: задиры, водотечные трещины, обрывы втулок по верхнему бурту, при отсутствии контроля за развитием трещин в этой зоне.
Для диагностирования этих повреждений на ранней стадии их развития наиболее универсальным является виброакустический метод. Так, для обнаружения задира датчики устанавливают в нижней части втулки с ориентацией вдоль её оси. В случае задира датчики будут фиксировать продольные резонансные колебания втулки. Для выявления трещин вибропреобразователи (датчики) ориентируют в радиальном направлении.
Возникновение предзадирного состояния можно определять при помощи контактных датчиков температуры (термопар).
Крышки цилиндров. Основными дефектами крышек являются трещины, коррозия, обгорание. Возникновение трещин связано, главным образом, с тепловым воздействием, вследствие неравномерной затяжки гаек при креплении крышек, а также из-за неудачной конструкции крышек.
Крышки могут выйти из строя из-за гидравлических и механических ударов, если в крышке имеются сквозные трещины, сквозь которые вода просачивается в цилиндр. Во время работы двигателя это, как правило, не происходит, так как вода испаряется и удаляете с выпускными газами. Если вода и просачивается в цилиндр при остановке, то накопившись там, при пуске может вызвать гидравлический удар (во время пуска при закрытых индикаторных кранах).
Обгорание крышек связано с качеством их охлаждения.
Анкерные связи. Соединяют блок цилиндров, станину и фундаментную раму, разгружая их от напряжений растяжений и изгиба. Усилия, с которыми затягиваются анкерные связи, в 1,5 раза превышает максимальное давление сгорания в цилиндрах.
В процессе эксплуатации происходит перераспределение нагрузки между анкерными связями главных двигателей при деформации корпуса судна вызванной загрузкой судна, волнением моря и неравномерности нагрева деталей остова. Несмотря на высокие требования к изготовлению анкерных связей и большой запас прочности бывают случаи их обрыва.
Диагностирование состояния анкерных связей может быть обеспечено тензометрическим контролем испытываемых ими напряжений. При этом анализ изменения нагрузки на анкерные связи позволил бы оценивать условия работы всего остова в целом.
Комментариев нет:
Отправить комментарий
Примечание. Отправлять комментарии могут только участники этого блога.