Шатунный болт.

Шатунный болт — одна из наиболее напряжённых и ответственных деталей движения, особенно у четырёхтактных дизелей, в которых шатунные болты испытывают знакопеременную нагрузку, что может привести к их обрыву, особенно у четырёхтактных дизелей. Это объясняется тем, что рабочий цикл у четырёхтактного дизеля осуществляется за четыре хода поршня; один из них насосный (такт всасывания), когда действуют только силы инерции движущихся масс.
Шатунные болты:

а — болт сквозной; б — болт, вворачивающийся в тело шатуна.
В двухтактных дизелях шатунные болты знакопеременную нагрузку не испытывают, так как рабочий цикл осуществляется за два хода поршня, и насосный ход поршня отсутствует. Значит, нет действия сил инерции, растягивающих болт, а газовые силы превосходят действующие силы инерции движущихся масс деталей движения. Для предупреждения обрыва шатунных болтов необходимо:
- при каждом осмотре картера проверять состояние стопоров, шплинтов и затяжку шатунных болтов обстукиванием;
- проверять затяжку болтов с помощью динамометрического ключа через каждые 5-6 тыс. ч. работы дизеля.
Шатунные болты четырёхтактных дизелей заменяют (независимо от их состояния) после наработки ими определённого числа часов, указанных фирмой-изготовителем дизелей. Шатунные болты двухтактных дизелей при отсутствии дефектов могут работать неограниченное время.
При задирах поршней в цилиндровых втулках, перегреве подшипников и работе дизеля вразнос шатунные болты заменяют независимо от их состояния и срока службы.
Для внешнего осмотра болтов используют лупу не менее чем с пятикратным увеличением. С помощью лупы проверяют состояние резьбы и наличие в ней, стержне, галтелях болта забоин, натиров, рисок и трещин.
Шатунные болты, отработавшие 20 тыс. ч., должны быть проверены магнитной дефектоскопией, или другим методом на отсутствие трещин.
У шатунных болтов дизеля контролируют их длину на остаточную деформацию при проведении среднего и капитального ремонтов. Для этого измеряют длину шатунного болта микрометрической скобой.
По результатам измерений определяют величину удлинения каждого болта по формуле:

Предельное удлинение болта принято 0,2% первоначальной его длины, или оно указано в технических условиях на ремонт дизеля в мм.
На поверхности головки болта должно быть клеймо ОТК завода-изготовителя и указана начальная длина болта.
В процессе сборки шатунные болты не должны вываливаться из отверстий головки шатуна или слишком туго в неё входить, допускается применять свинцовый или медный молоток массой 3-5 кг.
Усилие затяжки шатунного болта для динамометрического ключа определяют по формуле:

При замене шатунных болтов необходимо проверить прилегание опорных поверхностей головок и гаек к соответствующим плоскостям гнёзд в шатуне. При хорошем прилегании опорных поверхностей щуп толщиной 0,03-0,04 мм не должен проходить под головку болта и опорную часть гайки.
Для обеспечения плотного прилегания головки и гайки шатунного болта к крышке подшипника следует притереть совместно их сопрягаемые опорные поверхности. Для этой цели рекомендуется использовать тонкий абразивный порошок (с размером зёрен 7-10 мкм). В результате притирки необходимо получить сплошной поясок.
При ТО шатунных подшипников, или их замене, менять шатунные болты местами запрещается.
Если после затяжки шатунного болта отверстие для шплинта не совпадает с прорезями корончатой гайки, её следует повернуть в сторону натяга так, чтобы отверстие совпало с прорезью. Применение шплинтов несоответствующих размеров, бывших в употреблении,или самодельных запрещается. Установка шатунных болтов без паспорта и товарного знака завода-изготовителя запрещается.

Шатун.

Шатун состоит из нижней и верхней головок, соединённых между собой стержнем. Нижняя головка шатуна имеет разъём, который может быть прямым плоским или косым зубчатым.

Нижняя головка шатуна:

а — прямой разъём; б — косой разъём.

К основным дефектам шатуна относят: трещины на стержне и крышке; деформацию (изгиб и скручивание) стержня; перекос оси верхней головки относительно оси нижней головки; овальность, конусообразность верхней и нижней головок шатуна.

Трещины любого размера и расположения на стержне и крышке шатена не допускаются.

Перекос оси верхней головки шатуна относительно оси нижней устраняют механическим или термическим способами. При эксплуатации перекос допускается 0,05 мм на длине 100 мм.

Овальность и конусообразность посадочных поверхностей верхней и нижней головок шатуна более 0,07 мм (для дизеля типа VD26/20) устраняют в заводских условиях путём расточки поверхностей на размер большего диаметра овала.

Увеличение диаметра нижней головки шатуна более чем на 0,07 мм (дизель типа VD26/20) устраняют следующим образом:

- углубить зубья;

- расточить постель нижней головки шатуна в сборе с крышкой;

- наплавить поверхность постели в сборе с крышкой по технологии, согласованной с морским Регистром (прилегание поверхности зубьев должно быть равномерным и составлять не менее 60%).

Поршневой шток и его уплотнение.

К характерным дефектам поршневого штока относят: износ, задиры, царапины, натиры, изгиб, трещины, повреждение конусной и резьбовой частей и искривление фланца.

При дефектоскопии штока снимают уплотнение выхода штока из подпоршневой полости, производят визуальный осмотр поверхности и измерение штока в нескольких сечениях по двум взаимно перпендикулярным направлениям (по оси и по направлению вращения коленчатого вала).

Изнашивание штока исправляют шлифованием, проверяя неперпендикулярность фланца штока с его осью. Дефекты резьбы правят трёхгранным напильником. Конус штока подгоняют к корпусу крейцкопфа «на краску». Изгиб штока устраняют правкой с нагревом до 300-400°С гидравлическим домкратом. Шток с трещинами заменяют.

Отремонтированный шток должен отвечать следующим условиям:

- биение штока и торца фланца должно быть в пределах 0,02-0,04 мм;

- конусообразность и овальность цилиндрической части штока — не более 0,02-0,04 мм.

Ремонт уплотнения штока заключается в уменьшении его внутреннего диаметра. С этой целью шабрят стыковочные торцы сегментов уплотнения по краске. После сборки уплотнения по диаметру штока зазор между штоком поршня и уплотнением не должен превышать 0,15 мм. Сегменты уплотнения обычно стягивают пружинами и устанавливают в корпусе.

Поперечина крейцкопфа.

При работе дизеля на поперечину крейцкопфа действуют переменные по величине нагрузки от сгорания газов, которые вызывают периодический изгиб оси цапф поперечины, что приводит к неравномерному их износу. Неравномерный износ цапф обусловлен также возвратно-вращательным движением шатуна. Наибольший износ цапф поперечины крейцкопфа происходит в нижней их части. Если дизель не проворачивать продолжительное время и не прокачивать масло через систему смазки, то на цапфах поперечины, в нижней их части, появляется налёт ржавчины, который постепенно переходит в коррозию. Дефекты поперечины крейцкопфа — неравномерное и коррозионное изнашивание, риски, царапины, задиры на рабочей поверхности.

Причиной разборки крейцкопфа является повышение температуры крейцкопфного подшипника, или появление стука в нём при работе дизеля.

Разборку крейцкопфа на судне производят в следующей последовательности.

Измеряют масляные зазоры в подшипнике. Очищают детали крейцкопфа от грязи и масла, промывают в дизельном топливе и насухо протирают. Прокладки, установленные в разъёмах подшипника измеряют, маркируют и сохраняют. При необходимости изготавливают новые прокладки из медной или латунной фольги, такой же формы и толщины.

Дефектоскопию цапф поперечины производят визуально и измерениями.

Микрометрической скобой измеряют цапфы (шейки) поперечины и определяют их износ: овальность и конусообразность, которые не должны превышать 0,03 мм.

Схема измерений цапф поперечины крейцкопфа дизеля представлена на рисунке:

1 — гайка крепления штока поршня к поперечине крейцкопфа; 2 — поперечина крейцкопфа; 3 — шток поршня.

Если цапфы имеют предельный износ, то их калибруют. Калибрование цапф производят по калибру с целью восстановления правильной геометрической формы. Калибр (втулка) состоит из двух половинок, внутренний диаметр которых равен наибольшему диаметру цапфы плюс 0,03 мм. Внутренние поверхности половинок калибра покрывают краской (берлинской лазурью), накладывают на калибровочную поверхность, стягивают болтами и поворачивают по цапфе.

После снятия калибра цапфу шлифуют по месту окраски. После калибрования цапфы поперечины полируют. Полосу парусины или широкий ремень покрывают пастой ГОИ. Ремень одевают на цапфу, при этом в пасту добавляют 1,8-2,5% ментола. Паста, приготовленная таким способом, имеет повышенную полировочную способность и позволяет получить более высокое качество поверхности и сократить продолжительность полирования. Иногда в качестве рабочей жидкости, используемой для полирования в судовых условиях, применяют чистый керосин или смесь керосина с веретенным маслом. Содержание масла колеблется от 5 до 25%. Примесь 3% олеиновой кислоты в керосине увеличивает съём металла и улучшает чистоту поверхности.

Как показывает опыт ремонта и эксплуатации, недостаточная чистота поверхности цапф поперечины влечёт к подплавлению баббита и затягиванию масляных каналов, что влечёт вскрытие подшипников, восстановление масляных каналов, а иногда и перезаливку подшипников.

При ревизии крейцкопфных подшипников и демонтаже поперечины крейцкопфа поверхность цапф поперечины полируют в обязательном порядке. Это условие необходимо соблюдать, чтобы избежать повышения температуры крейцкопфного подшипника.

В процессе сборки механизма движения силами судового экипажа необходимо обратить внимание на плотность прилегания сопрягаемых поверхностей шток-крейцкопф. Плотное прилегание торца штока к поверхности крейцкопфа обеспечивают шабрением плоскости поперечины по штоку. Проверку качества шабрения производят по щупу. Щуп толщиной 0,1 мм не должен проходить между плоскостью поперечины и пяткой штока. Пригонку конического отверстия в поперечине производят по конусу штока на краску с точностью не менее трёх пятен на 1 см квадратный, или эти поверхности притирают.

Поршневой палец.

Поршневой палец в тронковом дизеле служит для соединения поршня с шатуном. Его изготавливают сплошным или полым из малоуглеродистых или легированных сталей. Поверхность пальца цементируют, закаливают, шлифуют и полируют.

Палец воспринимает силу давления газов на поршень и передает её шатуну. В процессе работы он воспринимает нагрузки переменного характера. Так, в четырёхтактных дизелях палец работает при знакопеременной нагрузке, а в двухтактных — при переменной по величине нагрузки. Давление газов вызывает напряжения изгиба, среза и деформации в средней, наиболее нагруженной части пальца.

В современных дизелях применяют «плавающий» палец, который в бобышках поршня не крепится и может поворачиваться вокруг своей оси. При такой конструкции крепления палец изнашивается равномерно. Перемещение «плавающего» пальца вдоль оси ограничивают стопорные кольца, которые вставляют в канавки, выфрезерованные в бобышках поршня, или бронзовыми (алюминиевыми) вставками-пробками.

Характерные дефекты поршневого пальца — повышенное изнашивание, риски, задиры и натиры на рабочей поверхности, трещины и выкрашивание цементированного слоя, наклёп на поверхности пальца в районе бобышек поршня. Величину износа пальца поршня определяют его измерением в четырёх поперечных сечениях, из которых два сечения — в районе втулки подшипника верхней головки шатуна и по одному сечению — в районе бобышек поршня и в двух взаимно перпендикулярных плоскостях — вертикальной и горизонтальной.

Схема измерения поршневого пальца:

1 — поршневой палец; 2 — подшипник верхней головки шатуна; 3 — шатун; 4 — поршень; 5 — стопорное кольцо.

Поперечные сечения пальца в районе втулки подшипника располагаются на расстоянии 0,4L, от середины пальца, где L — длина опорной части пальца между бобышками поршня.

Опорную часть пальца в районе бобышек измеряют на расстоянии 0,5L — длины части пальца, расположенной в бобышке. По результатам измерений определяют наибольший износ пальца на овальность и конусообразность. Овальность — разность диаметров в одном сечении:

Конусообразность — разность диаметров в одной плоскости:

Предельно допустимые износы поршневых пальцев серийных дизелей приведены в таблице:

Величины предельно допустимых износов поршневых пальцев серийных дизелей, мм

Если в технических условиях на ремонт не указана величина предельно допустимого износа пальца поршня, то его можно рассчитать по выражению:

Для выявления трещин применяют магнитный метод. Он заключается в том, что намагниченный палец опускают в ванну с керосином, в котором находится металлический порошок (железная окалина). Трещины и риски являются концентратором магнитных силовых линий, где образуются плотные скопления порошка. По этим скоплениям определяют форму и размеры дефектов.

Пальцы с трещинами не ремонтируют. Изношенные пальцы восстанавливают хромированием с последующим шлифованием.

Пример определения износа пальца по результатам измерений приведён в таблице:

Пример измерения поршневого пальца дизеля 2417, 5/24 диаметром 70, мм

Анализ результатов измерений показывает, что палец в цилиндре 2 имеет наибольшую овальность в районе бобышек (0,05 мм), что не превышает предельно допустимой величины, износ пальца в районе втулки подшипника цилиндра 1 превышает предельно допустимую величину (0,04 мм), поэтому он подлежит замене.

Для демонтажа поршневого пальца поршень необходимо нагреть в масле или другим способом до температуры 100 С, выше нагревать запрещается.

Поршневые кольца.

Поршневые кольца бывают уплотнительные (компрессионные) и маслосъёмные. Уплотнительные кольца устанавливают в верхней части поршня. Маслосъёмные кольца могут устанавливаться в нижней части головки или тронка поршня. Они защищают камеру сгорания от попадания в неё излишков масла с зеркала цилиндра.

В цилиндре дизеля поршневые кольца находятся в сжатом состоянии и работают на изгиб. Если поршневые кольца плохо пригнаны по поршню и цилиндру, дизель будет запускаться с трудом, дымить, не сможет развить номинальной частоты вращения и мощности.

Уплотнительные кольца, особенно первое кольцо, работают в зоне высоких температур. Они, совершая возвратно-поступательное движение, сильно нагреваются от соприкосновения с газами и от трения. Работа трения колец составляет около 40-50% от всех механических потерь дизеля.

Высокая температура понижает механические свойства металла колец и вызывает коксование масла. Материалом для колец главных и вспомогательных дизелей служит, как правило, низколегированный серый чугун с пластинчатым графитом (Сч21, Сч24, Сч28). Допускается изготовление колец из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом.

Высокие антифрикционные качества чугуна вследствие наличия в его структуре тонко распределённого свободного графита придают чугуну способность самосмазываться, а удовлетворительная жаростойкость в пределах 300-400°С заставляет предпочесть чугун всем остальным материалам.

Поршневые кольца работают в более тяжёлых условиях, чем цилиндровая втулка, поэтому твёрдость поршневых колец должна быть на 10 единиц по Бриннелю выше твёрдости втулки цилиндра.

В целях уменьшения изнашивания цилиндровой втулки и улучшения приработки поршневых колец применяют хромированные кольца.

Хромированные поршневые кольца заменяют на новые при наличии следов выкрашивания хрома, или в том случае, когда изнашивание хрома составляет более чем на 1/4 рабочей поверхности кольца.

Контроль состояния новых колец заключается в проверке теплового зазора в замке кольца, определении остаточной деформации и толщины кольца по периметру (в четырёх местах, через 90°). Разница в толщине кольца по периметру не должна превышать 0,01-0,02 мм.

Измерение теплового зазора в замке поршневого кольца:

1 — калибр, 2 — кольцо с косым замком, 3 — кольцо с фигурным замком, 6 — зазор в замке кольца в рабочем состоянии.

При подборе колец к новым цилиндровым втулкам тепловой зазор в замке поршневого кольца измеряют с помощью пластин щупа в калибре, диаметр которого равен номинальному диаметру цилиндровой втулки, либо непосредственно в цилиндровой втулке, в средней её части. Зазор меньше установочного может привести к тому, что при расширении от нагревания кольца концы его упрутся друг в друга и произойдет расклинивание его в цилиндре, что приведёт к поломке кольца и задирам цилиндра.

Зазор больше предельно допустимого позволит газам проникать в нижнюю полость цилиндра, вследствие чего ухудшится герметичность (плотность), уменьшится давление сжатия, снизится мощность дизеля.

Тепловой зазор в замке кольца не должен быть меньше расчётного значения.

Зазоры установочные и предельно допустимые поршневых колец в замках серийных дизелей представлены в таблице:

Зазоры установочные (У) и предельно допустимые (П) в замке поршневых колец, мм

Если таких данных нет, то зазор в замке кольца можно определить по формулам:

Если зазор в замке кольца превышает допустимый предел, то кольцо бракуют, если же он меньше установочного, то стыки замка припиливают до соответствующего размера плоским напильником в тисках со свинцовыми нагубниками. Чтобы увеличить зазор в замке кольца, опиливают только одну сторону кольца, а вторая сторона кольца остаётся базовой, по которой контролируют правильность опиливания профиля замка. После снятия металла напильником опиливаемую сторону кольца прижимают к базовой и на свет проверяют плотность прилегания спиливаемого торца кольца. Зазора в стыке кольца не должно быть. При толщине кольца более 7 мм прилегание торца кольца в замке контролируют на краску. В процессе опиливания кольцо периодически устанавливают в среднюю часть втулки цилиндра для контроля теплового зазора в замке кольца, строго соблюдая одинаковое расстояние плоскости кольца от верхней кромки втулки цилиндра. Пластины щупа должны вводиться в зазор замка кольца без усилий, иначе пластины щупа смещают торцы кольца, увеличивая величину зазора. Состояние поршневых колец в поршневых канавках проверяют по лёгкости перемещения поршневого кольца и для этого измеряют зазор между кольцом и верхней опорной поверхностью канавки поршня пластинами щупа. Установочные зазоры в зависимости от высоты кольца представлены в таблице:

Поршень.

Поршень может быть цельным или со съёмной головкой. На дизелях старой конструкции (Ч17,5/24, ДН20,7/25,4, ЧР24/36, Ч25/34, Ч18/22, ДРЗО/50, ДР43/61) поршни изготавливают из чугуна (СЧЗО, ВЧ50 и др.), а на современных дизелях — из алюминиевых сплавов (АК4, АЛ1 и др.) В составном поршне головку отливают из жаропрочных сталей, а направляющую часть (юбку) — из чугуна или алюминиевого сплава.

Поршень подвергается механическим воздействиям от давления газов и сил инерции поступательно движущихся частей кривошипно-шатунного механизма и термическим — в процессе отвода тепла от нагретой газами головки.

При разборке поршней и поршневых колец необходимо убедиться в отсутствии трещин, обгорания, нагарообразования, недопустимого изнашивания, царапин, рисок, задиров, натиров, коррозии, закоксовывания поршневых колец, следов пропусков газов поршневыми кольцами. Трещины на головке и тронке поршня недопустимы. Их выявляют визуально цветной, мелокеросиновой или люминесцентной пробами. При обнаружении трещин поршень бракуют, так как поршень с таким дефектом ремонту не подлежит. При наличии на поршне неглубоких натиров, задиров и рисок, их устраняют шлифованием на токарно-винторезном станке, если установочный зазор не будет превышать допустимый при эксплуатации.

Для определения величины износа поршня измеряют его тронковую часть (ниже уплотнительных колец), так как головка поршня обычно не подвергается изнашиванию и высоту поршневых канавок.

Перед измерением поршень очищают от нагара, промывают керосином или дизельным топливом и насухо протирают. Поршень измеряют микрометрической скобой в нескольких сечениях по высоте тройка поршня и в двух взаимно перпендикулярных плоскостях: в плоскости, проходящей через ось коленчатого вала (по оси), и в плоскости, перпендикулярной оси вала (по ходу). Количество измерений по высоте тронка поршня определяется его конструкцией.

Поршни тронковых двух- и четырёхтактных дизелей измеряют по высоте в трёх горизонтах:

Горизонт 1-1 расположен выше поршневого пальца, горизонт 2-2 — на уровне оси поршневого пальца в плоскости, перпендикулярной оси коленчатого вала, горизонт 3—3 — на 10-15 мм выше нижней кромки тронка поршня.

При сборке шатуна с поршнем может произойти увеличение диаметра поршня в районе поршневого пальца (в районе бобышки) из-за повышенного натяга в соединении палец-поршень.

Для контроля состояния формы поршня после сборки выполняют измерение его диаметра по горизонту 2а-2а и 2б-2б. В таблицу заносят наибольшее значение этого размера.

Поршни тронковых двухтактных дизелей измеряют по высоте в трех горизонтах:

Горизонт 1-1 расположен на уровне верхнего антифрикционного пояса, горизонт 2—2 — на уровне оси поршневого пальца в плоскости, перпендикулярной оси коленчатого вала, горизонт 3-3 — на уровне нижнего антифрикционного пояса.

Измерение поршней тронковых дизелей проводят при установленных поршневых пальцах.

Поршни крейцкопфных дизелей с прямоточно-клапанной продувкой тронка не имеют, поэтому их измеряют в одном горизонте — посередине антифрикционного кольца, расположенного в нижней части поршня.

При отсутствии такого кольца за горизонт принимается плоскость, проходящая на расстоянии 50 мм от нижней его кромки.

Пример измерения поршня дизеля 4Ч17,5/24 приведён в таблице:

По данным измерений тронка поршня определяют его наибольший износ на диаметр и на овальность. Наибольший износ поршня на овальность определяют как разность диаметров в одном сечении (горизонте). Износ на диаметр и овальность сравнивают с предельно допустимым износом:

Предельно допустимые износы поршней тронковых дизелей в зависимости от диаметра, мм

Анализ таблицы измерения поршня дизеля 4Ч17,5/24 показал, что предельный износ на овальность 0,57 мм поршня 1-го цилиндра превышает предельно допустимую величину (0,25 мм). Остальные поршни находятся в удовлетворительном состоянии.

Износы тронка поршня на овальность и на диаметр устраняют шлифованием, при этом увеличивается зазор между поршнем и цилиндровой втулкой. Выполнив измерения поршня, определяют изнашивание канавок (кепов) под поршневые кольца. В процессе эксплуатации поршневые канавки разбиваются, их форма из прямоугольной становится трапецеидальной.

Наибольшему изнашиванию подвержена верхняя канавка. Повышенный зазор между кольцом и канавкой влечёт за собой пропуск газов в картер и снижение давления сжатия в цилиндре. Износ канавок поршневых колец определяют при помощи щупа и калибра (стальная шлифованная пластина) или нового кольца.

Схема измерения высоты канавок под поршневые кольца:

Каждую поршневую канавку измеряют по окружности в четырёх местах: два измерения выполняют по оси поршневого пальца и два — перпендикулярно этой оси.

В таблицу заносят все четыре размера канавки под поршневое кольцо.

Разность между результатами измерений не должна превышать 0,015А мм (h — номинальная высота поршневой канавки). Если разность превышает эту величину, то поршневую канавку необходимо калибровать, а кольца заменить на кольца с большей толщиной.

Пример определения высоты канавок под поршневые кольца приведен в таблице:

Пример измерения высоты канавок (номинальная высота 6 мм) под поршневые кольца дизеля Ч26/26

Наибольшая разность между результатами измерений не должна превышать 0,09 мм, таким образом, судя по данным таблицы, канавки №1 и №2 под поршневые кольца необходимо калибровать. Канавки у стальных поршней заваривают, а затем протачивают новые под номинальные размеры. Поршни чугунные или из алюминиевых сплавов заменяют.

Для определения износа отверстий в бобышках поршня под поршневой палец, их измеряют на расстоянии 0,5L мм, где L — длина опорной поверхности бобышки поршня.

Схема измерения диаметра отверстий под поршневой палец дизеля Ч17,5/24

Каждое отверстие измеряют в двух взаимно перпендикулярных плоскостях (вертикальной и горизонтальной). По результатам измерений определяют их износ на овальность. Допустимая овальность не должна превышать 0,03-0,05 мм. Если овальность отверстия под поршневой палец превышает предельно допустимое значение — отверстие следует калибровать. Пример измерения диаметров отверстий под поршневые пальцы дизеля 4Ч17,5/24 приведён в таблице:

Пример измерений диаметров отверстий под поршневые пальцы дизеля Ч17,5/24, мм

По результатам измерений диаметр отверстия под поршневой палец поршня 2 следует калибровать, так как овальность отверстия превышает предельно допустимую величину 0,05 мм. По результатам измерения внутреннего диаметра отверстия в бобышке и наружного диаметра поршневого пальца определяют величину натяга. Допустимый натяг не должен превышать 0,03 мм.

Используя данные измерений цилиндровой втулки и тронка поршня, определив зазор между ними, сопоставляют его с предельно допустимым зазором.

Зазоры установочные (У) и предельные (П) между цилиндровой втулкой и тронком поршня, мм

В период ТО дизеля очищают поршень от нагара при помощи шабера и наждачной шкурки. Удалив нагар с поршня и канавок под поршневые кольца, проверяют визуально состояние поверхности поршня. Затем шаблоном проверяют изнашивание (выгорание) днища головки поршня со стороны камеры сгорания.

Риски, натиры и задиры на рабочей поверхности поршня зачищают шлифовальными брусками, а затем полируют пастой ГОИ.

С канавки поршневого кольца шабером удаляют риски, забоины и наклёп, затем зачищают их наждачным полотном.

Если овальность отверстий в бобышках поршня выше нормы, можно исправить шабрением по калибру, при наличии поршневого пальца большего размера.

При замене поршня у тронковых дизелей проверяют его массу. Отклонение массы поршня допускают не более чем на 0,5-1% для четырёхтактных и 1,5-3% для двухтактных дизелей.

После сборки дизеля проводят его обкатку.

После каждого режима обкатки дизеля проверяют состояние зеркала цилиндровой втулки и температуру подшипника верхней головки шатуна. Если натиры на цилиндровой втулке появились после последних режимов, то причиной является посадка пальца в отверстия бобышек поршня с большим натягом. Необходимо разобрать шатунно-поршневой узел (ШПУ) и уменьшить натяг, откалибровав отверстия в бобышках поршня.

Укладка коленчатого вала среднеоборотных тронковых дизелей на тонкостенные подшипники.

Рассмотрим два варианта укладки коленчатого вала дизеля на тонкостенные подшипники.

1-й вариант.

Укладку коленчатого вала по первому варианту выполняют при следующих условиях:

- коленчатый вал новый;

- рамовые подшипники новые;

- фундаментная рама отвечает техническим условиям.

К укладке приступают при наличии сертификатов (формуляров) на новые коленчатый вал и подшипники.

Перед укладкой вала проверить на краску прилегание вкладышей рамовых подшипников к постелям в раме и в рамовых крышках (бугелях), при обжатых гайках крепления рамовых крышек номинальным усилием. Общая площадь прилегания вкладыша к постели должна быть не менее 80% его поверхности.

При обжатых вкладышах в постелях с номинальным усилием (2,5 МПа — дизель ЧН18/22) измерить внутренний диаметр вкладышей в 3-х плоскостях. Разность диаметров рамового подшипника и рамовой шейки и даст масляный зазор.

Для проверки натяга одну из гаек на крышке отдать полностью и закрепить от руки. Измерить зазор в разъёме между рамой и крышкой, который и будет суммарным натягом верхнего и нижнего вкладышей подшипника.

Величину натяга сравнить с номинальным значением. При натяге меньше номинального значения вкладыш не будет плотно прилегать к постели, и это приведёт к вибрации и микроперемещениям. В результате будет повышенное изнашивание антифрикционного слоя и его разрушение. При натяге, превышающем номинальное значение, кромки вкладыша деформируются и загибаются внутрь подшипника, поэтому уменьшается величина смазочного зазора и ухудшаются условия смазки.

Укладку коленчатого вала производят без маховика на тонкостенные вкладыши, которые не пригоняются по постелям фундаментной рамы и шейкам коленчатого вала.

Рамовые шейки вала смазать тонким слоем краски, уложить вал на новые вкладыши, поставит крышки (бугели) рамовых подшипников с вкладышами и обжать их номинальным усилием, начиная с середины дизеля. Провернуть вал на 2-3 оборота. Измерить пластинами щупа масляный зазор.

Снять крышки рамовых подшипников, поднять вал. Шейки коленчатого вала должны давать равномерный оттиск длиной не менее 100 мм на вкладышах.

При удовлетворительном прилегании шейки протереть от краски, смазать маслом и снова уложить. Обжать номинальным усилием и снять раскеп, который не должен превышать 0,02 мм для ГД и 0,03 мм — для дизельгенераторов. Проверить осевой разбег коленчатого вала, который должен составлять 0,12-0,30 мм.

В процессе укладки коленчатого вала ОТК предъявляются следующие работы:

- качество прилегания шеек коленчатого вала к вкладышам на краску;

- величину раскепов коленчатого вала;

- масляные зазоры в подшипниках;

- натяг вкладышей в постелях;

- разбег вала в установочном подшипнике.

При затяжке болтов крепления крышек гидравлическим домкратом номинальное усилие прилагается сразу ко всем болтам одного подшипника в один прием, начиная с середины дизеля. Затяжку при помощи динамометрического ключа производить попеременно с двух сторон плавно и равномерно, сначала на ХА номинального момента, а затем номинальным моментом. Перед установкой вкладышей в постели их внутренние поверхности смазать маслом, а резьбу болтов и гаек крепления крышек подшипников смазать дисульфидом молибдена, или смесью графита с маслом в отношении 1:1.

После затяжки болтов необходимо проверить прилегание опорных поверхностей головок к сопрягаемым поверхностям крышек подшипников. При хорошем прилегании опорных поверхностей щуп толщиной 0,03 мм не должен проходить под головку болта и опорную часть гайки. Для обеспечения плотного прилегания головки болта к крышке подшипника следует притереть совместно их сопрягаемые опорные поверхности. Для этой цели рекомендуется тонкий абразивный порошок (размером 7-10 мм). В результате необходимо получить сплошной поясок.

2-й вариант.

Укладку коленчатого вала дизеля по второму варианту производят после ремонта коленчатого вала и фундаментной рамы.

До укладки коленчатого вала дизеля необходимо выполнить следующие работы:

- произвести станочную обработку коленчатого вала, после чего составляются: акт дефектоскопии шатунных и рамовых шеек, нормативно-измерительные карты 7 Т — шатунных и 8 Т — рамовых шеек с отметкой Регистра о его приёмке;

- укомплектовать комплект подшипников;

- выполнить измерение постелей рамы и рамовых подшипников дизеля, согласно нормативно-измерительной карты 18 Т, и проверку их состояния.

Состояние постелей рамы проверяется по фалынвалу, длина которого, по возможности, должна обеспечивать одновременную проверку всех постелей, но не менее 5-ти. Диаметр шеек фальшвала должен быть меньше диаметра постелей (по чертежу) на 0,06-0,08 мм. При этом разность диаметров шеек фальшвала не должна превышать 0,01 мм. Перед проверкой состояния постелей рамы шейки фальшвала должны быть проверены на станке на биение, которое не должно превышать 0,02 мм.

Для проверки постелей рамы покрасить шейки фальшвала тонким слоем краски, уложить вал в постели, установить крышки бугеля рамовых подшипников и обжать их.

Повернуть фальшвал несколько раз, а затем пластиной щупа толщиной 0,03 мм проверить зазор между шейками вала и постелями в нижней части, если зазор превышает 0,05 мм, проверить деформацию полок рамы по плите. Для этого раму выставить по крайним постелям в вертикальной и горизонтальной плоскостях с точностью до 0,02 мм. Индикатором проверить соосность остальных постелей в вертикальной и горизонтальной плоскостях, а также проверить деформацию плоскостей разъёма. Проверку соосности в горизонтальной плоскости производить с каждого борта, отступив вниз от разъёма на 20-25 мм. По результатам проверки рамы на станке составить формуляр. При короблении постелей рамы свыше нормы по ТУ фундаментная рама должна быть обработана для восстановления номинальных размеров. Метод восстановления устанавливается технологом цеха-исполнителя.

После ремонта фундаментная рама должна отвечать следующим техническим требованиям:

- при проверке постелей рамы по фальшвалу на краску должно быть обеспечено касание шеек ко всем постелям. При этом пятно контакта не должно смещаться на борт более чем на 10% от середины постели;

- диаметр постелей в вертикальной плоскости должен находиться в пределах номинального размера, в горизонтальной плоскости допускается увеличение диаметра постели от номинальной величины на 0,10 мм;

- при проверке поверхностей разъёма рамы по контрольной плите, или линейке, пластина щупа толщиной 0,05 мм не должна проходить;

- непараллельность (уклон) рамы относительно оси не более 0,05 мм на 1 м длины;

- опорные поверхности под гайки крепёжных болтов на крышках должны быть чистыми и не иметь механических повреждений.

При отсутствии фальшвала проверку рамы можно выполнить на продольно фрезерном станке марки 6662 или расточном марки 2622 В.

При проверке коробления поверхностей рамы на станке допускается несоосность постелей в вертикальной плоскости относительно общей оси не более 0,01 мм на 1 м длины.

После обработки фундаментной рамы на станке она может не отвечать требованиям, как для новой рамы. Допускается увеличение диаметра постелей в районе «усов» до 0,10 мм.

Подобрать подшипники таким образом, чтобы комплект вкладышей на дизель не отличался по толщине спинок более чем на 0,02 мм. При этом разность толщин средних вкладышей должен составлять не более 0,01 мм. Проверить натяг вкладышей по постелям.

Определить масляный зазор в подшипниках. Для этого обжать вкладыши в постелях номинальным усилием, произвести измерения согласно схеме (карта 18 Т). Разность диаметров подшипника и рамовой шейки в вертикальной и в горизонтальной (в «усах») плоскостях и будет масляный зазор.

После подготовительных работ можно приступать к укладке вала, аналогично 1-го варианта.

Построение действительной оси коленчатого вала по раскепам.

Чтобы выявить опоры коленчатого вала, вызывающие повышенный излом его действительной оси, определяют раскепы и по ним выполняют графическое построение этой оси.

Для построения действительной оси коленчатого вала дизеля по раскепам без валопровода или с отсоединённым валом ротора генератора графическим методом на листе миллиметровой бумаги вычерчивают кинематическую схему коленчатого вала в масштабе 1:10; 1:20; 1:25; 1:50; 1:100, кривошипами в одной вертикальной плоскости.

Построение действительной оси коленчатого вала дизеля 6ЧН22/32 по раскепам без валопровода или с отсоединённым валом ротора генератора:

Ниже кинематической схемы выполняют построение действительной оси коленчатого вала по раскепам. Для этого проводят горизонтальную линию (0-0), которая является теоретической осью коленчатого вала. От этой оси откладывают в масштабе 100:1, 200:1 или 500:1 на каждой оси цилиндра значение раскепа, соответствующего кривошипу этого цилиндра. Отрицательное значение откладывают вверх, положительное — вниз. Полученные точки на осях цилиндров соединяют между собой прямыми линиями. Построенная таким образом ломаная линия представляет собой часть действительной оси коленчатого вала.

Рассмотрим графическое построение действительной оси коленчатого вала на примере шестицилиндрового дизеля марки 6ЧН22/32 без валопровода или ротора генератора. Значения раскепов коленчатого вала приведены в таблице:

На рисунке ниже приведена кинематическая схема коленчатого вала и схема построения его действительной оси.

Построение действительной оси коленчатого вала дизеля 6ЧН22/32 по раскепам с присоединённым валопроводом или валом ротора генератора:

Построение производят следующим образом. Через середины шатунных шеек проводят вертикальные линии, каждая из которых представляет ось цилиндра и номеруется римскими цифрами (1—6). Эти оси проводят до пересечения с теоретической осью коленчатого вала. Таким образом, римские цифры указывают одновременно на номер цилиндра и номер проверяемого кривошипа. На каждой точке пересечения теоретической оси коленчатого вала с осью цилиндра откладывают величину вертикального раскепа в масштабе 100:1, 200:1 или 500:1 — отрицательные значения вверх, положительные вниз от теоретической линии. Затем эти точки соединяют отрезками прямых линий между собой. Получается ломаная линия, которая и представляет собой действительную ось коленчатого вала дизеля.

Далее, через середины рамовых шеек также проводят вертикальные линии до пересечения с линией (0-0). Эти линии обозначают арабскими цифрами (1-7). Каждая цифра одновременно указывает на номер рамовой шейки и номер рамового подшипника. При этом принимается обязательное условие, согласно которому положение действительной оси каждой рамовой шейки совпадает с осью соответствующего рамового подшипника.

Точки пересечения вертикальных линий (1-7) с отрезками ломаной линии указывают на действительное положение оси данной рамовой шейки относительно теоретической оси коленчатого вала (0-0). Отклонение действительной оси рамовых шеек относительно теоретической оси (0-0) обозначается точками 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.

При построении действительной оси коленчатого вала без валопровода, чтобы завершить построение необходимо на линии (0-0) от осей крайних цилиндров I и IV отложить отрезки АБ и ВГ, равные расстоянию между осями цилиндра в принятом масштабе. Затем точки Д и Е действительной оси соединяют с точками Б и Г. Этим приёмом учитывают влияние крайних рамовых подшипников 1 и 7 на величину раскепов.

Если коленчатый вал дизеля соединён с валопроводом или ротором генератора, то при завершении построения действительной оси коленчатого вала дизеля 6 ЧН 22/32 с присоединённым валом роторагенератора линию ДБ нужно продлить до пересечения с линией, проведённой через середину первого опорного подшипника валопровода или вала ротора генератора 8. Расстояние от оси концевого цилиндра до середины опорного подшипника определяют с точностью до 10 мм. Точка пересечения ломаной линии с линией этого' подшипника станет конечной точкой построения действительной оси коленчатого вала. Расстояние от этой точки до линии (0-0) укажет величину отклонения оси валопровода (вала ротора генератора) от теоретической оси коленчатого вала в вертикальной плоскости.

Построенная действительная ось коленчатого вала графическим способом даёт наглядное представление об отклонении осей рамовых подшипников относительно его теоретической оси.

Жёсткий раскеп.

Жестким раскепом называют такой раскеп, при определении которого рамовые шейки коленчатого вала без деталей механизма движения искусственно прижимают к рамовым подшипникам. Цель снятия жёсткого раскепа — проверка погнутости оси коленчатого вала. Для этого все рамовые шейки искусственно прижимают к нижним вкладышам рамовых подшипников, предварительно сняв крышки верхних вкладышей. На каждую рамовую шейку по всей её длине кладут кусок картона или паронита толщиной не более 0,5 мм.

Паронит или картон предварительно смазывают маслом. Ширина картона при этом должна быть не более 50-100 мм (в зависимости от диаметра рамовой шейки), а длина картона должна превышать длину рамовой шейки на 100-150 мм.

Схема укладки картона на рамовую шейку коленчатого вала для определения жёсткого раскепа:

1 — фундаментная рама; 2 — нижний вкладыш рамового подшипника; 3 — рамовая шейка; 4 — картон; 5 — верхний вкладыш рамового подшипника, б — крышка рамового подшипника.

Картон кладут на верхнюю часть рамовой шейки, загибая выступающие концы с обеих сторон шейки. Необходимо, чтобы были равны выступающие концы картона. Собирают рамовый подшипник, ставят его крышку и прижимают её гайками заданным усилием. Затем гайки отворачивают, обстукивают крышку лёгкими ударами свинцовой кувалдочки и снова их заворачивают от руки.

Включают валоповоротное устройство, чтобы проверить вращение коленчатого вала. Коленчатый вал должен вращаться свободно, без дополнительных усилий. Если он не вращается или вращается с трудом, то гайки отворачивают примерно на один оборот.

Аналогичным образом поступают и с остальными рамовыми шейками вала. Затем снимают показания раскепомера, полученный раскеп — это и есть жёсткий раскеп, с которым должен совпадать упругий раскеп коленчатого вала, снятый с деталями механизма движения. Если величина жёсткого раскепа выходит за пределы допускаемой величины раскепов, то необходимо определить значение и плоскость погнутости оси коленчатого вала.

Упругий раскеп.

На гибком валу статический прогиб контролируют величиной упругого раскепа.

Упругим раскепом называют раскеп, снятый с коленчатого вала дизеля, как с деталями механизма движения, так и без них.

Схема положения раскепомера на коленчатом валу с механизмом движения:

1, 2, 3, 4, 5 — точки снятия показаний; 6 — раскепомер.

Показания раскепомера снимают на коленчатом валу с деталями механизма движения в пяти положениях кривошипа:

- НМТ (+30);

- ЛБ(90);

- ВМТ (180);

- ПБ(270);

- НМТ (-30).

Если в пятом положении кривошипа стрелка индикатора раскепомера не совпадает с нулевой отметкой, то полученную величину отклонения стрелки делят пополам.

После демонтажа деталей механизма движения проверяют упругий раскеп коленчатого вала без деталей механизма движения, результаты которого сопоставляют с раскепами коленчатого вала с навешанными деталями механизма движения. Они должны совпадать.

Показания раскепомера на коленчатом валу без деталей механизма движения снимают в четырёх положениях кривошипа:

- НМТ(0);

- ЛБ(90);

- ВМТ (180);

- ПБ(270).

Для проверки возврата стрелки индикатора в исходное положение делают контрольное измерение в НМТ — (360) -(0). Если стрелка не вернулась в исходное положение, необходимо проверить установку раскепомера. Проверку выполняют вращая раскепомер. После проверки измерения повторяют, а результаты заносят в таблицу.

Форма записи показаний раскепомера и определение величины раскепов.

Полученные раскепы сравнивают с предельно допускаемыми значениями.

Предельно допустимые величины раскепов коленчатых валов дизелей при монтаже и эксплуатации, мм:

В случае отсутствия этих данных состояние оси коленчатого вала в районе каждого кривошипа определяют по номограмме раскепов:

Если раскеп коленчатого вала с деталями механизма движения отличается от раскепа без деталей механизма движения, то это значит, что некоторые рамовые шейки коленчатого вала не лежат на рамовых подшипниках из-за изгиба оси коленчатого вала. Поэтому упругий раскеп не отражает действительного положения оси коленчатого вала, и в этом случае снимают жёсткий раскеп.

Проверка действительной оси коленчатого вала по раскепам.

Действительная ось коленчатого вала — это ось, которую имеет каждая рамовая шейка, находясь в рабочем положении (в рамовом подшипнике).

Действительная ось может совпадать и не совпадать с теоретической (геометрической) осью коленчатого вала. При совпадении действительной оси с теоретической осью коленчатый вал имеет «нулевой» раскеп и «нулевое» биение рамовых шеек (идеальный случай).

В практике действительная ось чаще не совпадает с теоретической осью коленчатого вала и имеет форму кривой. При эксплуатации, вследствие неравномерного изнашивания рамовых подшипников, увеличивается отклонение действительной оси от оси теоретической. Это отклонение определяют величиной раскепа.

Отклонение действительной оси от оси теоретической есть статический прогиб вала, который можно определить используя величину раскепа по формуле:

где   L — расстояние между осями соседних цилиндров, мм;

Н — расстояние от оси шатунной шейки до места измерения раскепа, мм; Т— раскеп, мм.

Для контроля положения действительной оси вала служит величина раскепа. Раскеп характеризует расхождение щёк из-за появления в шатунной шейке упругих деформаций в результате изгиба действительной оси коленчатого вала.

Раскепом называют разность расстояний между щеками кривошипа в двух диаметрально противоположных положениях шатунной шейки. Разность расстояний между щеками кривошипа в вертикальной плоскости принято считать вертикальным раскепом, а в горизонтальной плоскости — горизонтальным, или бортовым раскепом.

Положения кривошипа при положительном и отрицательном раскепах:

а — положительный раскеп; б — отрицательный раскеп.

Если расстояние между щеками кривошипа в ВМТ больше, чем в НМТ, раскеп принято считать положительным:

Если расстояние между щеками кривошипа в НМТ больше, чем в ВМТ, то раскеп будет отрицательным:

Положительный раскеп указывает на прогиб участка действительной оси коленчатого вала вниз, а отрицательный — на прогиб вверх. Горизонтальный раскеп определяют как разность расстояний между щеками кривошипа при положении шатунной шейки на левом и правом бортах. Горизонтальный раскеп считают положительным, если расстояние между щеками кривошипа при положении кривошипа на левом борту больше, чем на правом, и, наоборот, если расстояние между щеками кривошипа меньше на левом борту, чем на правом, раскеп считается отрицательным:

Положительный раскеп указывает на изгиб действительной оси коленчатого вала на правый борт, а отрицательный — на левый.

Расстояние между щеками кривошипа измеряют раскепомером. Для установки раскепомера на щеках коленчатого вала имеются лунки, если их нет, то лунки накернивают. Эти лунки должны находиться строго в плоскости оси коленчатого вала и на расстоянии Н от оси шатунной шейки:

где   S — ход поршня, мм; dp — диаметр рамовой шейки, мм; R — радиус кривошипа, мм.

Схема установки раскепомера представлена на рисунке:

По отклонению (вправо или влево) стрелки индикатора раскепомера определяют уменьшение или увеличение расстояния между щеками кривошипа. При уменьшении этого расстояния стрелка индикатора (раскепомера) покажет отрицательное отклонение (- Т), при увеличении — положительное (+ Т). Перед измерениями следует проверить направление отклонения стрелки путём силового воздействия на подвижную ножку раскепомера, чтобы по отклонению стрелки от фиксированного положения установить знак отклонения.

По сложившейся традиции для упрощения определения раскепов раскепомер устанавливают между щеками кривошипа при положении шатунной шейки в НМТ и совмещают нулевую отметку шкалы индикатора со стрелкой.

Длина раскепомера должна быть на 1-2 мм больше, чем расстояние между щеками кривошипа. Увеличить её можно путём выворачивания подвижной ножки раскепомера.

Раскепы коленчатого вала определяют в трёх случаях:

- с деталями механизма движения и присоединённым валопроводом или ротором генератора;

- без деталей механизма движения, с присоединённым валопроводом или ротором генератора;

- без деталей механизма движения и с отсоединённым валопроводом или ротором генератора.

Устранение погнутости коленчатого вала.

В судовых условиях устранить погнутость коленчатого вала можно с помощью одного винтового домкрата. Для этого поворачивают коленчатый вал так, чтобы действительная ось располагалась строго выпуклостью вверх (отрицательная погнутость). Затем в районе максимальной погнутости устанавливают деревянный брусок на две щеки коленчатого вала и на этот брусок ставят винтовой домкрат и, выворачивая ходовой винт, создают усилие для устранения погнутости коленчатого вала.

Устранение погнутости коленчатого вала:

1 — домкрат;2 — деревянный брусок; 3 — фундаментная рама; 4 — коленчатый вал; 5 — блок цилиндров; 6 — крышка рамового подшипника; 7 — индикатор.

Крепят индикаторы над соседними рамовыми шейками с носа и с кормы. Индикаторам сообщают натяг 2-3 мм. Усилием домкрата устраняют погнутость так, чтобы действительная ось имела форму прямой, то есть совпала с теоретической осью. Затем, увеличивая усилие домкратом, создают положительную погнутость действительной оси в противоположном направлении для компенсации остаточной деформации. Снимая нагрузку с коленчатого вала, контролируют по индикаторам положение действительной оси коленчатого вала. Если действительная ось коленчатого вала возвращается в первоначальное положение, коленчатый вал снова нагружают при помощи домкрата и задают положительный прогиб. Снова снимают нагрузку с коленчатого вала, контролируя изменение его действительной оси по индикаторам.

Если действительная ось коленчатого вала не вернулась в своё первоначальное положение, а величина отрицательной погнутости осталась выше предельно допустимого значения (0,05-0,08 мм), то процесс устранения погнутости повторяют, увеличивая величину положительной погнутости. Этот процесс повторяют до тех пор, пока погнутость действительной оси коленчатого вала будет меньше предельно допустимого значения.

В некоторых случаях при устранении отрицательной погнутости таким способом действительная ось коленчатого вала может приобрести положительную погнутость, которая, как правило, не превышает предельно допустимого значения. Коленчатый вал с такой погнутостью допускается к эксплуатации.

После устранения погнутости коленчатого вала снова измеряют биение всех рамовых шеек.

По этим данным определяют величину оставшейся погнутости действительной оси и плоскость её расположения.

Некоторые коленчатые валы могут иметь погнутость в двух плоскостях. В этом случае сначала выявляют и устраняют наибольшую погнутость действительной оси, а затем оставшуюся погнутость. После устранения погнутости коленчатый вал проверяют мелокеросиновой пробой, или магнитной дефектоскопией в районе наибольшей погнутости действительной оси.

Устранение поверхностных дефектов шеек вала.

В зависимости от метода упрочнения поверхности шеек выбирают способ устранения их дефектов.

Азотированные шейки вала имеют очень тонкий упрочнённый слой (0,2 мм), поэтому их нельзя шлифовать без последующей термообработки. Такие коленчатые валы имеют дизели типа «Пилстик».

Для закаленных шеек коленчатых валов существует предел шлифования. Коленчатые валы, у которых шейки подвергались поверхностной закалке токами высокой частоты, можно шлифовать алмазной пастой, нанесённой на ремень, так как толщина закаленного слоя составляет 2-2,5 мм. Такие коленчатые валы у дизелей типа ЧН18/22.

Схема шлифования и полирования шейки:

1 — ремень; 2 — шейка.

Коленчатые валы малооборотных дизелей типа ДКРН не подвергают поверхностному упрочнению, поэтому их можно шлифовать.

В судовых условиях мелкие кольцевые риски, натиры, черноту, оспины на шейках коленчатых валов можно устранить.

Дефекты азотированных шеек вала устраняют только полированием пастой ГОИ, нанесённой на ремень.

Шейки вала, подвергнутые термической обработке, шлифуют мелким наждачным полотном или алмазной пастой, нанесённой на ремень.

Наклёп, задиры, царапины на азотированных шейках можно устранить «заглаживанием» алмазным или корундовым бруском с последующим полированием пастой ГОИ.

На шейках вала, подвергнутых поверхностной закалке, наклёп, задиры, царапины устраняют таким же бруском с последующим шлифованием алмазной пастой ГОСТ 16897-71 марки AM или АСМ и полированием пастой ГОИ (светло- или тёмно-зелёной 1-17).

Шейки вала, подвергнутые термической обработке, после удаления наклёпов, задиров и царапин шлифуют наждачным полотном, с последующим полированием пастой ГОИ.

Все поверхностные дефекты шеек не являются опасными, если они не находятся вблизи галтелей.

Определение погнутости коленчатого вала по биению рамовых шеек.

При эксплуатации дизеля в результате гидравлического удара в цилиндре, деформации фундаментной рамы, деформации корпуса судна, выплавления рамовых или шатунных подшипников, заклинивания поршня в цилиндровой втулке коленчатый вал может деформироваться. Первым признаком такого дефекта является частый выход из строя рамовых подшипников (растрескивание и выкрошивание антифрикционного металла), но при этом раскеп коленчатого вала может не превышать предельно допустимые значения.

Определить остаточную деформацию коленчатого вала, то есть величину его погнутости можно по биению рамовых шеек.

В этом случае вскрывают рамовые подшипники и поочерёдно выкатывая вкладыши измеряют биение рамовых шеек.

При погнутости коленчатого вала, величина биения рамовой шейки будет превышать предельное значение и увеличиваться к средней рамовой шейке указывая на погнутость коленчатого вала.

Чтобы бпределить величину и плоскость погнутости коленчатого вала дизеля необходимо демонтировать детали механизма движения, отсоединить его фланец от фланца потребителя мощности, «выкатить» нижние вкладыши подшипников, за исключением двух крайних.

Положение коленчатого вала при упругом прогибе и его погнутости:

1 — крайние подшипники коленчатого вала, 2 — коленчатый вал; а — коленчатый вал с упругим прогибом; б — погнутый коленчатый вал; П — величина погнутости.

Коленчатый вал, лежащий на двух крайних подшипниках, будет иметь упругий прогиб, величина которого зависит от его массы и длины. Этот прогиб индикатор не фиксирует при вращении коленчатого вала, если нет погнутости его действительной оси. При идеальных рамовых шейках показание индикатора будет «О», так как упругий прогиб под собственной массой остаётся постоянным в любом положении коленчатого вала, как в НМТ, так и в ВМТ.

Если коленчатый вал погнут, то при его вращении величина погнутости будет сохранять своё значение, как в НМТ, так и в ВМТ.

Чтобы определить величину и плоскость погнутости коленчатого вала, необходимо кривошип первого цилиндра установить в ВМТ и мелом размечают маховик или фланец коленчатого вала на 8 равных частей согласно схеме, приведённой в таблице ниже.

Ставят индикатор на первую рамовую шейку. Стрелку индикатора совмещают с нулем. Проворачивают коленчатый вал и снимают показания индикатора через каждые 45 градусов , и так — до полного оборота коленчатого вала. Измерив биение первой рамовой шейки, снова устанавливают кривошип первого цилиндра в ВМТ. Переставляют индикатор на вторую шейку, стрелку индикатора совмещают с нулём и снова снимают показания индикатора так же, как и на первой рамовой шейке.

После измерения биения рамовых шеек определяют величину погнутости коленчатого вала и плоскость погнутости его действительной оси. Предельно допустимое значение погнутости действительной оси не должно превышать 0,05 мм.

Пример определения погнутости действительной оси коленчатого вала пятицилиндрового дизеля приведён в таблице:

Результаты измерения биения рамовых шеек коленчатого вала пятицилиндрового дизеля на двух опорах и определение его погнутости, мм:

По данным таблицы наибольшую величину биения все рамовые шейки имеют в пятом положении кривошипа первого цилиндра. Максимальное биение имеет в этом положении четвёртая рамовая шейка (2 мм).

Величину погнутости коленчатого вала определяют как 1/2 величины биения рамовой шейки и она равна 1 мм. Погнутость коленчатого вала расположена в плоскости кривошипа первого цилиндра выпуклостью вниз.

Плоскость погнутости коленчатого вала определяют по схеме разметки маховика (фланца) и положению кривошипа, которому соответствует наибольшая величина биения рамовых шеек.

Определение овальности и эксцентричности рамовых шеек по биению.

Биение рамовых шеек определяют с помощью индикатора часового типа. Для этого ножку индикатора устанавливают на поверхность шейки. Отклонение стрелки индикатора при вращении коленчатого вала укажет на её биение.

По биению рамовых шеек можно определить их овальность и эксцентричность в судовых условиях.

Овальность (эллиптичность) — это отклонение формы поверхности шейки от цилиндричности (круглости).

Эксцентричностью называют несовпадение оси рамовой шейки с осью коленчатого вала.

Биение рамовых шеек обычно проверяют в том случае, когда одни и те же рамовые подшипники систематически выходят из строя (растрескивается и выкрошивается антифрикционный слой подшипника).

Для проверки биения рамовой шейки снимают крышку рамового подшипника вместе с верхним вкладышем. Затем на поверхность проверяемой шейки устанавливают ножку индикатора.

Вращают вал и фиксируют максимальное отклонение стрелки индикатора, отмечая мелом на щеке места предельных отклонений стрелки.

Если биение рамовой шейки не превышает величины, приведённой в таблице, то коленчатый вал находится по этому показателю в удовлетворительном состоянии.

Предельно допустимое биение рамовых шеек, мм:

Чтобы выявить, какой из этих дефектов является определяющим, выполняют повторное снятие биения без нижнего вкладыша рамового подшипника. За начальную точку отсчёта принимают максимальное или минимальное отклонение стрелки индикатора, отмеченное на щеке кривошипа мелом. Фланец или маховик коленчатого вала следует разметить на четыре части: 0, 90, 180, 270 градусов  , при этом 0 на маховике должен соответствовать точке отсчёта на щеке кривошипа.

Показания индикатора снимают через каждые 90 градусов   поворота коленчатого вала по отметкам на фланце маховика. Результаты показаний индикатора заносят в таблицу. Разность показаний индикатора, полученных через каждые 90  градусов поворота коленчатого вала, есть овальность рамовой шейки. Овальность определяют как сумму разностей показаний индикатора в точках (0-90 градусов ) плюс (180-270 градусов ). Разность показаний индикатора, полученных через 180 градусов поворота коленчатого вала — есть эксцентричность шейки.

Пример определения овальности и эксцентричности рамовых шеек приведён в таблице:

Определение овальности и эксцентричности рамовых шеек диаметром 250 мм по показаниям индикатора:

Если биение рамовой шейки превышает предельно допустимое значение, необходимо установить, чем обусловлено это биение — овальностью или эксцентричностью рамовой шейки.

Шейка № 1

Овальность

Эксцентричность

В этом примере рамовая шейка № 1 имеет наибольшую овальность - 0,30 мм и наибольшую эксцентричность - 0,01 мм. Следовательно, биение шейки вызвано её овальностью.

Шейка № 2

Овальность

Эксцентричность

Рамовая шейка № 2 имеет овальность 0 мм, а эксцентричность - 0,12 мм. Следовательно, биение шейки вызвано её эксцентричностью.

Шейка № 3

Овальность

Эксцентричность

Рамовая шейка № 3 имеет наибольшую овальность 0,28 мм, а эксцентричность составляет 0,05 мм. Это значит, что биение шейки вызвано её овальностью.

Шейка № 4

Овальность

Овальность рамовой шейки № 4 равна 0, а эксцентричность — 0,18 мм. Следовательно, биение шейки вызвано её эксцентричностью.

Полученные значения овальности и эксцентричности сравнивают с предельно допустимыми значениями, приведёнными в таблице.