Характерные повреждения и отказы воздушных и холодильных компрессоров и их причины.

Характерными повреждениями основных деталей и узлов компрессор являются следующие: коррозионное изнашивание поверхностей, охлаждаемых водой: недопустимые деформации базовых поверхностей фундаментной рамы и станины; трещины и срыв резьбы в резьбовых соединений; продольные царапины, задиры, неравномерный износ по ходу поршня и окружности на втулках цилиндров компрессора. Дефекты коленчатых валов, поршней и шатунов компрессоров аналогичны одноименным деталям ДВС. Наиболее часто отмечаются отказы компрессора из-за поломок самодействующих (автоматических) клапанов. Действие клапанов в значительной мере характеризует надёжность компрессора, так как при выходе их из строя работа компрессора невозможна. При поломке клапана его части попадают в цилиндр, вызывая задиры зеркала цилиндра, деформации и иногда поломки крышек, поршневых колец и даже деталей движения.
Отказ самодействующих клапанов компрессоров воздуха высокого давления, как правило , связан с поломкой отдельных деталей, наличием прогрессивных износов и их саморазвинчиванием.
Подавляющее большинство поломок и износов деталей клапанов связано с отказом пружин при их неправильной регулировке.
В период нормальной эксплуатации компрессоров наиболее часто встречаются следующие виды поломок и износов деталей самодействующих клапанов: поломки цилиндрических пружин в районе опорных витков, концевых и рабочих витков вследствие усталостного изнашивания, перекосов и неправильной заправки концевых опорных витков; изнашивание рабочих поверхностей в районе седла и ограничителя, а также изнашивание подрезка плоскости на глубину толщины тарелочки; выкрашивание и трещины на сёдлах и ограничителях при недостаточных площадях контакта; износ направляющих стоек ограничителя вследствие малых площадей контакта с тарелочкой.

Анализ изменения параметров, отражающих техническое состояние при неисправностях рулевых машин.

Определение технического состояния (ТС) рулевых устройств (РУ) должно проводиться перед каждым очередным освидетельствованием судна, перед докованием и после ремонта судна (для проверки качества ремонтных работ) и по мере необходимости, при подозрении о появлении неисправностей.
Определение общего ТС РУ происходит на основе его наружных осмотров без каких-либо демонтажных работ и контроля следующих параметров:
- время перекладки руля с борта на борт;
- давление рабочей жидкости в гидроцилиндрах;
- сила тока исполнительного электродвигателя для электрических рулевых машин;
- наличие металлических и абразивных продуктов износа в рабочей жидкости гидросистем;
- параметры вибрации, измеренные на баллере руля. Кроме того, контролю подвергаются:
- вертикальный зазор между петлями ахтерштевня и руля, характеризующий проседание руля;
- состояние фланца соединяющего рудерпис с баллером, по наличию болтов, гаек и стопорных чек;
- состояние пера руля по наличию (отсутствию) вмятин, погибов, изломов обшивки и трещин в характерных точках;
- состояние баллера руля по наличию или отсутствию видимых признаков скручивания.
По времени перекладки руля контролируется общее ТС РУ, включая привод. Контроль проводится на полном переднем ходу судна при номинальной частоте вращения гребного вала, с перекладкой руля с 35° одного борта на 30° другого борта, время перекладки не должно превышать 28 секунд.
По уровню вибрации контролируется ТС опор (зазоры подшипников РУ). Измерения вибрации производятся на баллере руля во всех трёх осях ортогональной системы координат (X, У, Z). Уровень вибрации по величине ускорения, измеряется на частотах собственных колебании пера руля,со средним значением 63 Гц.
Категориям технического состояния соответствуют следующие величины виброускорения:
«хорошее» - <1,2 м/с2;
«удовлетворительное» - 1,2+2,0 м/с2;
«плохое» - >2,0 м/с2.

Характерные повреждения и отказы рулевых машин, их причины.

Для всех типов гидравлических рулевых машин (ГРМ) и электрогидравлических рулевых машин (ЭГРМ) характерны следующие основные конструктивные и эксплуатационные отказы:
1. Автоколебания рулевых машин (РМ). Это обшее для всех типов ГРМ и ЭГРМ физическое явление, существенно зависящее от их конструктивных особенностей. Автоколебания приводят к интенсивным износам всех подвижных элементов и узлов РМ и их отказам. Они проявляются при работе ГРМ в режиме двух насосов, у ЭГРМ при действии одного насоса и тем более двух; в гидравлических системах управления устаревших образцов отечественных ГРМ типа РЭГ. Автоколебания РМ проявляются в виде незатухающих колебаний с постоянной амплитудой и частотой, которые могут происходить в замкнутых системах после снятия внешнего управляющего (поворот штурвала) или возмущающего (удар волны о перо руля) воздействии. Автоколебания отличаются от вынужденных колебаний тем, что последние существуют только при наличии внешнего воздействия, а их амплитуда и частота зависят от амплитуды и частоты этого воздействия.
Причины автоколебаний являются общими для всех типов РМ и обусловлены недостатками проектирования и эксплуатационными демпфирующими факторами, таких как силы трения в сальниках плунжеров и баллера руля, подшипниках, перетечки в насосах и т.д. Автоколебания сопровождаются значительными гидравлическими ударами в силовом контуре, вибрацией фундамента и механическими ударами в соединениях следящего механизма управления главными насосами и других деталей РМ из-за наличия люфтов и больших масс подвижных частей (руль, плунжеры, румпель,), Развиваемые усилия могут быть такими, что корма судна начинает раскачиваться, а эффект раскачки эквивалентен запуску главного двигателя, если автоколебания происходят при стоянке судна. Отличительной особенностью автоколебаний автономных ГРМ является их прекращение при выключении одного из насосов.
2.Значительные загрязнения рабочей жидкости силового контура механическими примесями. Загрязнения происходят в результате вскрытия и ремонта гидрооборудования при плохой последующей очистке гидросистемы, поломок деталей или их интенсивных износов процессе эксплуатации.
У лопастных ГРМ поломки пружин предохранительных клапанов приводят к попаданию их осколков в насосы, выводя их из строя, а также» лопастные приводы, вызывая задиры рабочих поверхностей, приводя к отказу ГРМ.
У плунжерных ГРМ механические примеси, попадая в насосы регулируемой производительности, вызывают задиры и заклинивания плунжерных пар с последующим обрывом опорных башмаков или роликов, задиры цапфенных распределителей и т.д. Каждый такой случай сопровождается отказом ГРМ.
Способствующим фактором аварийных повреждений ГРМ, связанных с загрязнением рабочей жидкости механическими примесями, является отсутствие фильтров в силовом контуре ГРМ.
Загрязнение рабочей жидкости в результате её старения и нормальных износов узлов РМ не вызывает немедленного её отказа, однако, накапливаясь со временем, приводит к более интенсивным износам оборудования и последующим отказам РМ. Загрязнение рабочей жидкости приводит к повышенным износам плунжерных пар, торцевых или цапфенных распределителей, подшипников скольжения и качения, резиновых и фторопластовых уплотнений, золотников гидроусилителей. Незначительные загрязнения рабочей жидкости в контуре управления приводят к отказам РМ, если в них используются приборы и элементы с малыми управляющими усилиями (сельсины, золотники с электромагнитным управлением и т.д.).
Типичными проявлением таких отказов является заклинивание золотника в некотором произвольном положении, создающее постоянный или возрастающий до максимального эксцентриситет главного насоса. Соответственно руль перекладывается на борт и не может быть возвращён в среднее положение до устранения заклинивания золотника.
Появление металлической пыли или мелкой стружки в масле свидетельствует об интенсивном износе прежде всего насосов.
3. Аварийный уход рабочей жидкости из гидросистемы. В результате аварийного ухода рабочей жидкости из гидросистемы (силового или управляющего контура) наступает отказ РМ.
Уход рабочей жидкости из гидросистемы происходит в результате   разрыва трубопроводов в местах сварки и изгибов, перетирания трубопроводов о крепящие их хомуты или о другие предметы, а также нарушения уплотнений в главных насосах. В последнем случае рабочая жидкость уходит из силового контура в расходный бак и оттуда во внешнюю среду. Встречаются разрывы манометрических трубок, самоотвинчивание спускных и воздушных пробок. Существенную роль в разрыве трубопроводов играют сильная вибрация в районе румпельного отделения, а также технология изгиба труб, их сварка и качество крепления.
4.Высокая влажность в румпельном помещении, недостаточная его вентиляция. Высокая влажность в румпельном отделении приводит к значительному падению сопротивления изоляции всего электрооборудования РМ, прежде всего приводных электродвигателей. Недостаточная вентиляция способствует повышению влажности, а выход из строя приборов, трубопроводов и клапанов системы парового отопления увеличивает влажность до максимальных значений. Протечки забортной воды через сальник баллера также способствует повышению влажности.
5. Некачественное регулирование РМ или его эксплуатационное нарушение. Некачественное регулирование приводит к снижению эффективности работы РМ и в целом системы автоматического управления судном по курсу, увеличивает углы и количество перекладок руля, рыскание судна по курсу и сопротивление его движению. При значительном нарушении регулирования возникает рассогласование указателей положения руля, что усложняет управление судном и способствует возникновению отказов РМ.
Способствующим фактором нарушений регулировки РМ, является конструктивный недостаток регулировочных устройств -винтовых талрепов, так как они не обеспечивают необходимой точности регулирования и быстро изнашиваются.
Нарушение регулирования ГРМ происходит при поломках пружин, износах или прослаблении резьбовых соединений нуль-установителей насосов регулируемой производительности радиально-поршневого типа.
Изменение положения конечных выключателей или их несрабатывание приводит к изменениям предельных углов перекладки руля.
Снижение давления в системе управления происходит в результате нарушения регулировки перепускного клапана, засорения фильтра, изменения упругости пружины. Результатом этого является замедленное срабатывание гидроусилителя и, иногда, отказ ГРМ. Изменение упругости пружин гидрозамков и электромагнитных клапанов системы управления, также может привести к отказам РМ.
Причиной отказа РМ могут быть некачественный ремонт и несоблюдение сроков и объёмов ТО, а также грубые нарушения правил технической эксплуатации РМ.

Локализация неисправностей подшипников скольжения.

При установлении неисправностей подшипника следует принимать во внимание следующие аспекты:
- вид неисправности,
- форму проявления неисправности,
- механизм возникновения и последствия.
Целью осмотра при неисправности подшипника должно быть стремление найти его причину. Нередко причину повреждения нельзя выяснить без информации о предыдущей работе механизма (производственные условия, техобслуживание, маслоснабжение, перегрузка, неисправности других деталей, продолжительность эксплуатации и т. д.). Для однозначного диагностирования повреждений подшипника требуется комплексный подход.
1. Инородные бороздки и инородные заливки. 
Проявление:
- бороздки по окружности
- шероховатости на поверхности, вызванные инородной заливкой.
Причины:
- загрязненное смазочное масло;
- неудовлетворительная очистка деталей двигателя при его сборке (смазочные каналы - коленчатый вал - корпус - шатун - опорная шейка);
- неудовлетворительный уход за системой смазки (несвоевременные смены фильтра и масла).
2. Отклонения от соосности и формы. 
Общее проявление:
- жесткий пусковой трек (сильный местный износ) или трещины на заливке подшипника.
Проявление:
- жёсткий пусковой трек (сильный износ) на одной стороне подшипника, иногда в обоих полувкладышах.
2.1. Односторонний кромочный контакт. 
Проявление:
- износ слоя заливки подшипника на большой поверхности, прежде всего, в зоне основной нагрузки;
- конусная расточка цапфы;
- конусная расточка корпуса;
- слишком большой радиус закругления между опорной шейкой и щекой коленчатого вала или слишком большой осевой зазор;
- коленчатый вал не уравновешен, из-за этого действует чрезмерная деформация ("колебания").
2.2. Кромочный контакт обоих полувкладышей на противолежащих краях подшипника.
Проявление:
как и при одностороннем кромочном контакте, однако, на противолежащих краях подшипника в обоих полувкладышах, в легком случае - только у одного полувкладыша, тогда не отличается от позиции 2.1.
Причины:
- несоосность цапфы и/или корпуса;
- деформация картера;
- искривленный или поврежденный шатун.
2.3. Двухсторонний кромочный контакт.
Проявление:
Жесткий пуск или износ по краям подшипника, в тяжелых случаях - по обоим полувкладышам. Причины:
- вогнутая отшлифованная цапфа;
- вогнутая расточка корпуса;
- слишком большой радиус закругления между опорной шейкой и щеками коленчатого вала;
- слишком большой зазор коленчатого вала;
- "биение" штока.
2.4. Жесткий пусковой трек в средней части подшипника. 
Проявление:
- местами сильный износ средней части подшипника, что в результате перегрузки слоя-заливки может привести к тепловым трещинам и усталостному разрушению,
- местное схватывание материала. Причины:
- выпуклая цапфа, выпуклая расточка корпуса;
- нехватка масла.
3. Изнашивание.
3.1. Изнашивание на большой поверхности. 
Проявление:
- износ слоя заливки подшипника на большой поверхности, прежде всего, в зоне основной нагрузки.
Причины:
- нормальный износ из-за долгого срока службы;
- полусухое трение между цапфой и вкладышем подшипника, вызванное нехваткой смазочного масла;
- опорная шейка имеет слишком большую шероховатость,
- волнообразная опорная шейка.
3.2. Полосообразрый износ средней части подшипника.
Проявление:
множественные круговые царапины в средней части подшипника.
Причина:
- отсутствие закруглений у входа смазочной системы коленчатого вала.
3.3. Изнашивание гребенки. 
Проявление:
сильный полосообразный износ в зоне продолжения смазочной канавки, в крайних случаях - усталостное разрушение слоя заливки. Причина:
- нижняя сторона цапфы не изнашивается в районе смазочной канавки подшипника, поэтому в середине цапфы возникает возвышение, вызывающее полосу повышенного износа в зоне нагрузки подшипника.
3.4. Узкие, неизношенные полосы по краям подшипника. 
Проявление:
узкие, жесткие следы износа вблизи краев подшипника. Между кромкой подшипника и полосой износа не видно следов запуска. Следы износы могут быть на одной стороне или на обеих сторонах.
Причина:
- неправильная шлифовка коленчатого вала.
4. Некруглое глухое отверстие.
4.1. Продольная эллипсность глухого отверстия. 
Проявление:
изнашивание вплоть до выкрашивания в зоне зеркала штампа, возможно также разрушение слоя заливки. Причина:
- эллиптическая форма глухого отверстия, обусловленная термической и механической нагрузкой;
- неправильное (слишком высокое) затягивание винтов при сверлении глухого отверстия.
4.2. Поперечная эллипсность глухого отверстия. 
Проявление:
в отличие от нормального пятна контакта зубьев суженные, жесткие следы контакта или зоны износа, в некоторых случаях крошение в вершине нагруженного вкладыша, в тяжелых случаях также и в вершине ненагруженного вкладыша.
Причина:
- эллипсность расточки, корпуса, вызванная калибровкой зеркала штампа или корпуса,
- неправильная (слишком слабая) затяжка винтов при сверлении глухого отверстия.
5. Коррозия.
Проявление:
шероховатая (разъеденная), пористая или изборожденная рабочая поверхность (часто потемневшая), износ слоя заливки, переходные зоны различной окраски на нем, иногда полный износ слоя заливки, в экстремальных случаях разрушение свинцовистой бронзы. Причины:
- применение недопустимых, агрессивных смазочных примесей,
- загрязнение смазочного масла щелочами (например, морозо-защитной) или кислотами;
- грубое нарушение сроков замены масла (старение масла);
- агрессивные продукты сгорания, особенно при эксплуатации на тяжелом моторном топливе;
- высокое содержание воды в масле.
6. Кавитация.
Основная причина:
в потоке масла в областях пониженного давления возникают небольшие пузырьки масляных паров, попадая в области высокого давления, они исчезают ("сжимаются"). Кавитация вызывается находящимися в масле низкокипящими примесями и высокими средними температурами смазки.
6.1. Кавитация в потоке масла в зоне его подачи. 
Проявление:
чётко очерченная, часто пикообразная эрозия около смазочной канавки.
Причины:
- возникновение областей пониженного давления в зоне поступления масла;
- завихрение в зоне рабочей поверхности около канавки в том месте, где направление вращения цапфы противоположно потоку масла в канавке.
6.2. Кавитация в потоке масла после выхода смазочной канавки.
Проявление:
после выхода смазочной канавки в направлении течения потока масла возникает эрозия различной формы, в большинстве случаев напоминающей гриб или крону дерева, местами разъедены края выхода смазочной канавки.
Причина:
- неудовлетворительное течение масла в зоне перехода от смазочной канавки к рабочей поверхности.
6.3. Кавитация в деталях распределительных узлов. 
Проявление:
изнашивание слоя заливки, имеющего форму от бочкообразной до серповидной, четкие границы удаления от выхода смазочной канавки в направлении вращения, встречается, главным образом, в коренных подшипниках.
Причина:
- колебание давления в смазочном канале коленчатого вала, вызванное рециркуляцией потока масла.
6.4. Кавитация, вызванная колебанием. 
Проявление:
точечная, скученная эрозия. Причина:
- деформационное или изгибное колебание подшипниковой стойки (чаще всего верхней шатунной головки), вызывающее пониженное давление в масляной пленке.
7. Усталостное разрушение антифрикционного материала
7.1. Усталостное разрушение антифрикционного материала 
Проявление:
трещины   и/или,   похожие   на   выбоины,   воронки   в антифрикционном материале. Причины:
- местная перегрузка из-за слишком больших усилий на опоре;
- местные смятия (например, кромочный контакт),
- при определенных обстоятельствах в совокупности с местным перегревом.
Разрушение возникает из-за наличия на поверхности подшипника небольших трещин, которые в дальнейшем распространяются на стальную опорную втулку и ведут к образованию в антифрикционном материале воронок, напоминающих выбоины в мостовой.
7.2. Усталостное разрушение слоя заливки. 
Проявление:
наличие в слое заливки трещин и/или воронок (напоминающие нанесенные короедом повреждения древесного слоя). Причина:
- местные перегрузки из-за слишком больших усилий, действующих на опору,
- местные смятия (например, кромочный контакт), чаще всего в совокупности с местным перегревом.
8. Недостаточная прочность посадки вкладышей.
8.1. Повреждения, вызванные трением нерабочей поверхности подшипника.
Проявление:
темные, слегка шероховатые пятна на нерабочей поверхности подшипника и в глухом отверстии, сталь уже подвергнута разрушению. Причины:
- неудовлетворительный предварительный натяг вкладышей подшипника, обусловленный слишком большим размером глухого отверстия;
- винты затянуты с несоблюдением рекомендуемой технологией.
8.2. Подплавления на нерабочих поверхностях подшипника. 
Проявление:
выемки (дефекты поверхности) и наплавки на нерабочей поверхности вкладышей, часто в зоне поверхностей разъема. Причины:
- значительная недостаточность предварительного натяга вкладышей подшипника из-за слишком большого размера глухого отверстия;
- винты затянуты с несоблюдением рекомендуемой технологией.
8.3. Поломка опорной втулки. 
Проявление:
зубчатый излом опорной втулки, обычно видны зоны фиксации на поверхности излома, поверхности излома часто уже разрушены. Причины:
- ржавчина, возникшая в результате трения несмазанных поверхностей и/или подплавления ведут к повышенной концентрации напряжений;
- неплотно притертые вкладыши.
9. Ошибки монтажа.
9.1. Эллиптичное и/или эксцентричное глухое отверстие. 
Проявление:
износ до притирки на лежащих диагонально друг против друга поверхностях стыка. Причины:
- крышка неправильной формы;
- повреждённое крепление крышки;
- повёрнутая на 180° крышка;
- несоблюдение последовательности затяжки винтов.
9.2. Ошибки при сборке каналов смазки 
Проявление:
задир подшипника и немаркированный канал смазки корпуса на нерабочей поверхности подшипника. Причина:
- невнимание при сборке подшипника: канал поступления смазочного масла перекрыт.
9.3. Зажатие стопорного штифта 
Проявление:
следы в фиксирующем отверстии и на нерабочей поверхности подшипника, на этих местах возникает повышенное изнашивание рабочей поверхности, возможно крошение.
Причина:
- ошибка монтажа или слишком длинный стопорный штифт (слишком далеко выступает, например, загрязненное глухое отверстие).
9.4. Ошибка при сборке фиксирующего шипа. 
Проявление:
повреждённый фиксирующий шип, жёсткий разгон до притира на данных местах рабочих поверхностей. Причина:
- монтажная ошибка - шип не полностью в шлице.

Анализ отказов и повреждений подшипников скольжения

Причинами нарушения нормальной работы и повреждений подшипников скольжения являются:
- нарушение режима смазки;
- попадание в подшипник посторонних твёрдых частиц;
- воздействие вибрационных нагрузок;
- дефекты заливки антифрикционного материала;
- неудовлетворительная подгонка вкладышей и упорных подушек.
Нарушение режима смазки вызывает перегрев подшипника, а при несвоевременном обнаружении это может привести к местному подплавлению баббита и его натягу - наволакивание баббита с нижнего вкладыша в район разъёма подшипника. Если процесс не будет прогрессировать, то за счёт искусственного увеличения зазора при натяге подшипник сможет продолжать нормально работать. Если же перегрев будет усиливаться, произойдёт выплавливайте баббита с большой площади вкладыша, налипание его на шейку вала, что приведёт к исчезновению зазора и полному выплавлению заливки подшипника.
При работе в подшипник между шейкой вала и вкладышами могут попадать различные твёрдые частицы, заносимые маслом. Это приводит к образованию на шейке вала и заливке вкладышей кольцевых рисок и царапин, что вызывает нарушение условий смазки и ухудшение скольжения. При значительных вибрационных нагрузках вследствие ударов шейки вала происходит наклёп баббита. На поверхности заливки появляются видимые невооружённым глазом белые пятна и мельчайшие трещины. Постепенно трещины сливаются в замкнутые контуры, в которых происходит отслаивание и выкрашивание баббита. Наличие трещин препятствует установившейся работе масляной плёнки. Отслаивающиеся и выкрашивающиеся кусочки баббита забивают зазор и нарушают нормальную смазку. В отдельных случаях это может привести к натягу баббита.
В эксплуатации встречаются случаи повреждения подшипников вследствие неудовлетворительного качества заливки или применения баббита несоответствующего или неудовлетворительного качества. При этом дефект выражается в плохом сцеплении баббитовой заливки с металлом вкладыша, что может вызвать образование трещин в нижней части вкладыша, что может вызвать образование трещин в нижней части вкладыша. Трещины повлекут за собой выкрашивание кусочков баббита, забивание ими зазора и нарушение нормальной смазки подшипника. В отдельных случаях может произойти подплавление баббита.
Дефектом заливки является также неоднородность структуры различных слоев баббита вкладышей вследствие различных скоростей охлаждения их нижних и верхних частей.
Нормальная работа подшипника может быть нарушена плохим состоянием поверхностей шеек валов. Это бывает связано как с попаданием в подшипники посторонних твердых частиц, заносимых маслом, так и с их коррозионным повреждением, вызванным обводнением масла и неудовлетворительным контролем за состоянием подшипников. Причиной коррозии шеек может явиться также несоблюдение и невыполнение порядка консервации подшипников при бездействии установки.

Анализ отказов и повреждений подшипников качения

Эксплуатационные повреждения подшипников качения связаны с нарушением установленных режимов их работы и хранения, приводящие к превышению прочностных возможностей материала колец, тел качения и сепараторов. К таким нарушениям можно отнести:
- нарушение теплового режима работы;
- масляное голодание;
- воздействие вибрационных нагрузок;
- загрязнение подшипников;
- прохождение через подшипники электрического тока;
- коррозионное воздействие.
Работа подшипников при повышенной температуре приводит к искусственному отпуску металла деталей и снижению твёрдости. Обычно подшипники, применяемые, например, в газотурбинных установках, могут надёжно работать при температурах до 250° С.
При эксплуатации могут быть случаи, когда рабочая температура подшипников превышает допустимую. Это наблюдается при нарушении режима охлаждения после остановки, в случае ухудшения смазки подшипников по каким-либо причинам и при повышенном трении вследствие высоких контактных нагрузок.
О работе подшипника при повышенной температуре, превышающей температуру отпуска, внешне можно судить по наличию цветов побежалости. Как правило, подшипники с цветами побежалости ремонту и восстановлению не подлежат и заменяются.
Следствием перегрева подшипника является образование следов качения на беговых дорожках в виде тёмно-синих полос без выработки. Полосы образуются при пригорании масла в результате повышенной температуры из-за значительной нагрузки.
Подшипник, разрушившийся вследствие нарушений режима смазки, по внешнему виду отличается от подшипника, отказавшего по причине усталостных разрушений. Нарушение теплоотвода, прежде всего, отражается на телах качения, повышая их температуру. Они нагреваются быстрее колец, так как имеют меньшую массу, чем кольца, от которых достаточно интенсивно отводится тепло через посадочную поверхность. Нагрев тел качения вызывает рост их объёма, что приводит к появлению повышенного трения. По мере нагрева колец в точках контакта их с беговыми дорожками материал тел качения начинает оплавляться и налипать на береговых дорожках.
При разрушении подшипника сепаратор остаётся целым, так как заклинивание и разрушение всех тел качения происходят одновременно без повышенного давления на сепаратор. Однако при этом он сильно деформируется, его гнёзда под тела качения оплавляются и изнашиваются.
При масляном голодании подшипник разрушается вследствие нагрева тел качения и полной «выборки» зазоров между ними и кольцами. При этом его поврежденные детали имеют характерный вид: тела качения оплавлены и имеют следы сильного истирания, на кольцах беговых дорожек - слой наплавленного металла и следы истирания, а в случае длительной работы подшипника, в условиях масляного голодания, сепаратор может разрушиться на несколько кусков.
При работе в подшипники могут попадать твердые частицы, заносимые маслом. Частицы образуют на дорожках и телах качения концентрические риски. Наиболее опасными являются риски, образующиеся на шариках, так как при повороте последних их расположение может не совпасть с направлением деформирования шарика при качении. В роликовых подшипниках риски располагаются по направлению деформирования металла береговых дорожек и роликов.
Любые твёрдые частицы, попадающие в работающий подшипник, нарушают его нормальное состояние и, в конечном итоге, могут привести к преждевременному выходу его из строя.
Существенной особенностью, свойственной лишь подшипникам качения, является повышенная их чувствительность к прохождению электрического тока. Электрический ток, проходя через подшипник, пробивает плёнку смазки в местах контакта тел качения. Кратковременные и сильные разряды вызывают образование на поверхностях деталей качения небольших кратеров, похожих на кратеры, возникающие при дуговой сварке.
Для подшипников качения характерна их высокая чувствительность к вибрационным нагрузкам, что особенно вредно сказывается на подшипниках, которые подвергаются воздействию вибрации при неработающем механизме. Для снижения воздействия вибрационных нагрузок на подшипники бездействующие агрегаты должны периодически проворачиваться и через определённое время вводится в действие. Вибрационные нагрузки вызывают образование на дорожках качения участков выкрашивания, отличных от усталостных повреждений. Эти участки расположены один от другого на значительном расстоянии, равном шагу расположения тел качения в подшипнике.
Механизм образования участков выкрашивания можно объяснить следующим образом. Вибрация приводит к многократным нажатиям соединённых вместе участков, вследствие чего возникает коррозия сухого трения. При нарушении граничного слоя смазки происходит соприкосновение вершин микрошероховатостей, их диффузионное сцепление и разрушение. Процесс многократного сцепления микрошероховатостей приводит к образованию углублений, называемых «ложным бринеллированием», поскольку по внешнему виду они похожи на отпечатки, которые получаются при испытании твёрдости по Бринел-лю.
Воздействие вибрационных нагрузок в конечном итоге может привести к разрушению подшипника. Особенно сильное воздействие они оказывают на роликовые подшипники, а также на шариковые с большим внутренними зазорами.
Коррозионные повреждения подшипников являются весьма распространёнными дефектами, которые проявляются в образовании поверхностных налётов и раковин. При этом происходит изменение внешнего вида подшипника. Стальные детали покрываются коричневой ржавчиной, медные - зелёной плёнкой, алюминиевые сплавы -белым налётом. Коррозия может быть в виде сплошных или местных поражений. Обычно сплошная коррозия менее опасна, так как она, как правило, не вызывает глубоких повреждений металла и может быть удалена общеизвестным способом. Местные коррозионные поражения бывают в виде пятен одинаковой глубины и точек различной глубины.
Точечная коррозия в отдельных случаях может вызывать образование язвин и сквозных поражений.
Коррозионные повреждения снижают контактную выносливость и ухудшают качество вращения подшипников.

Отказы и неисправности топливной аппаратуры

Топливная аппаратура (ТА) является наиболее уязвимым в эксплуатационном отношении узлом двигателя. Большинство вынужденных остановок судов в море происходит из-за неполадок возникающих в ТА. Для главных МОД за 10 тыс. эксплуатации число остановок составляет 22 - 26%, для СОД достигает 35% общего числа отказов по двигателю. Для отдельных дизелей процент отказов ещё выше и доходит до 45% и более. Топливная аппаратура представляет собой сложный, в конструктивном отношении узел, состоящий из многих прецизионных элементов с притёртыми поверхностями, работающих в условиях либо больших механических, либо гидродинамических и тепловых нагрузках. Весьма важным фактором отказов ТА может оказаться низкий уровень их технического обслуживания.
ТНВД. В случае заклинивания плунжера силы пружины не хватает для возвращения плунжера в нижнее положение, поэтому подача топлива в цилиндр прекращается. Опыт показывает, что главной причиной заклинивания плунжеров являются недостаточные чистота и смазывающие свойства топлив. Чистота топлива обеспечивается заданным уровнем подогрева, определяющим качество отстоя, сепарирование и фильтрации в фильтрах грубой и тонкой очистки.
Эрозионный износ плунжера в районе отсечной кромки происходит из-за кавитационных явлений во время перепуска топлива до и после активного хода плунжера и является причиной гидравлической неплотности пары - «втулка-плунжер».
Быстрый переход с горячего тяжёлого топлива на дизельное может привести к трещинам в корпусе ТНВД и заклиниванию плунжерной пары. Поломка пружин клапанов ТНВД нарушает нормальную работу клапанов, способствует их заклиниванию, а при попадании частиц обломков пружин под клапаны, вызывает нарушение фаз впрыскивания и величин цикловых подач топлива. Волновые удары, сопутствующие процессам нагнетания и перепуска топлива вызывают дополнительные усталостные нагрузки пружин.
Из прочих неисправностей клапанов ТНВД следует отметить их зависание. Причины в этом случае две - конструктивная и эксплуатационная. Первая объясняется неудачной конструкцией штока клапана, большая длина, отсутствие канавок для смазки. Вторая связана с излишним затягом корпуса клапана при монтаже, загрязнениям топлива, образованием пояска коррозии на выступающей части штока (при длительных стоянках двигателя в тропических условиях и при плохой подготовке тяжёлых остаточных топлив).
Неисправности нагнетательных топливопроводов высокого давления проявляются в виде свищей и трещин в стенках и в местах приварки штуцеров. Свищи и трещины являются результатом высоких гидравлических нагрузок, вызываемых резким подъемом давления впрыскивания при работе двигателя на топливе имеющем высокую вязкость, засорении щелевых фильтров и закоксовании сопловых отверстий форсунок. В простейших случаях причиной разрыва штуцерных соединений является некачественная сварка.
Неисправности форсунок, точнее, их распылителей, составляют основную долю обычного числа отказов элементов ТА и является причиной остановок судна в море.
Признаком зависания иглы является повышение температуры выпускных газов данного цилиндра и нагрев нагнетательного топливопровода. Игла зависает чаще всего вследствие плохой очистки топлива или его обводнения. Обводнение топлива морской водой является главной причиной развития процесса коррозии элементов ТА, особенно игл форсунок.
Другими причинами зависания или заклинивания иглы являются: излишняя или неравномерная затяжка форсунки в крышке цилиндра, чрезмерное обжатие гайки распылителя, нарушение режима охлаждения распылителя вследствие закоксования каналов. Износ посадочной поверхности иглы форсунки вызван ударной нагрузкой пары «конус иглы - седло» и эрозионным действием потока топлива, истекающего с высокой скоростью. Форсунка в таком случае теряет герметичность (подтекает).
При неплотности посадочной поверхности иглы создается условия для коксования топлива в канале под иглой, в сопловых отверстиях и на наружной поверхности распылителя. Возникает перегрев, сопровождающийся повышенной скоростью нагарообразования. В итоге возможны зависание иглы, растрескивание распылителя, закоксова-ние сопловых отверстий или повышенная скорость их изнашивания. Нужно иметь в виду, что и целью обеспечения нормальных условий смесеобразования износ распыливающих отверстий сопла требованиями заводов-изготовителей ограничивается (не более 5 - 10% начального размера). Распылитель бракуют, если хотя бы одно отверстие увеличилось до указанного размера.
Сопряжённые поверхности элементов форсунки «игла - направляющая, распылитель - корпус» по сравнению с наконечником распылителя работают в менее тяжелых условиях, поэтому число их отказов меньше. Износ пары «игла-направляющая» оценивают визуально по степени протечек топлива, а износ остальных сопряжений вызванные местной коррозией или некачественным монтажом - по наличию топлива в охлаждающей воде.
Проседание (снижение жёсткости) и поломка форсуночных пружин проявляются в повышении температуры выпускных газов и появлении нагара на распылителях. Потеря жёсткости пружины определяют на испытательном стенде. Незначительная усадка пружины иглы в первое время её работы - явление почти нормальное. Однако, бывают случаи, когда сила затяжки пружины падает на 15+25% против нормы уже через первые 100-500ч. работы, что ухудшает смесеобразование и, следовательно, экономичность работы двигателя.
При изломах пружин обычно откалывается один-два крайних витка. Эксплуатационной причиной в данном случае может быть неполное прилегание опорных витков или перекос оси пружины.
С точки зрения управления рабочим процессом в цилиндрах существенное значение имеет не только цикловая подача топлива, но и момент начала подачи, давление впрыскивания и изменение его в процессе подачи топлива на цилиндр двигателя. В связи с этим наиболее информативным диагностическим параметром для выявления повреждений ТА можно считать осциллограмму давления топлива у форсунки.