Как измерить диаметр рабочей поверхности цилиндровых втулок для установления износа

Как измерить диаметр рабочей поверхности цилиндровых втулок для установления износа

Главное меню

Судовые двигатели

Осмотр поршней, колец и цилиндровых втулок в двигателе

Указанная группа де­талей работает в тяжелых условиях, поэтому необходимо при эксплуатации двигателя периодически их осматривать и измерять зазоры между тронком поршня и втулкой, между кольцами и поверхностями соответствующих канавок, а также в стыках колец. Осмотр поршня и колец и измерение зазо­ров около них производятся после извлечения их из цилиндра, очистки от нагара и промывки. Зазоры в стыках колец проверяются при установке их в цилиндр без поршня; они определяют величину общего радиального износа.

Кроме того, проверяется упругость колец и подвижность их в канавках. После обмера зазоров кольца снимаются с поршня.

Осмотр поршня производится с целью проверки отсутствия трещин, следов задира, рисок, натира и коррозии. По состоянию поверхности на­правляющей части поршня можно судить о правильности привалки поршня. При перекосе поршня на направляющей его части образуются натертые места. Если канавки для поршневых колец имеют выработку уступом, то их надо проточить и кольца заменить новыми.

Осмотр поршневых колец производится с целью определения степени приработки их к поверхности цилиндровой втулки. Кольца, имеющие за­диры и следы пропуска газов, подлежат замене новыми. Образовавшиеся на поверхности поршневого пальца натиры и неровности должны быть уда­лены. При обнаруживании на поверхности трещины поршневой палец подлежит замене.

Поверхность втулки цилиндра, вследствие высокого удельного давления верхних поршневых колец и коррозийного воздействия продуктов сгорания топлива, имеет значительный износ.

Качество топлива и смазочного масла также влияют на износ поверх­ности, ненормальные условия работы двигателя (частые пуски в ход и оста­новки), образование нагаров в цилиндре способствуют ускоренному износу цилиндровой втулки и образованию задиров на ее поверхности.

Периодический осмотр внутренней поверхности втулки цилиндра позво­ляет своевременно устранить причины, вызывающие ускоренный износ ее поверхности .

Источник

Износ цилиндровых втулок на судовых машинах

Цилиндровые втулки имеют следующие основные виды дефектов и повреждений: естественное или аварийное изнашивание; деформации; риски, натиры, задиры; разрушение поверхности охлаждения; трещины и обрыв опорного фланца втулки.

Естественное изнашивание цилиндровых втулок (эксплуатационная скорость изнашивания, установившаяся после приработки) определяется рядом факторов, из которых наиболее важными являются: эксплуатационная нагрузка и тепловое состояние деталей ЦПГ; условия смазки, сорта топлива и масла; конструктивные особенности дизеля. Степень износа втулок определяют путем их обмера в плоскостях качания шатуна («по ходу») и осей цилиндров («по оси») в нескольких поясах с точностью до 0,01 мм. По высоте втулки изнашиваются неравномерно. Наибольший износ в верхней части, что объясняется высоким давлением верхнего поршневого кольца на стенки цилиндра топливной аппаратуры, неблагоприятными условиями смазки из-за коксования масла в области высоких температур и высоким коррозионным действием продуктов сгорания. Характер изнашивания втулки по высоте находится также в прямой зависимости от распределения масла по ее зеркалу.

При смазке цилиндров разбрызгиванием нижняя часть втулки смазывается обильно, а верхняя — только за счет «насосного» действия поршневых колец, которое ограничивается маслосъемными кольцами. В соответствии с распределением масла и параметрами газов по ходу поршня и происходит изнашивание цилиндровой втулки.

При лубрикаторной смазке ее распределение по зеркалу цилиндра за­висит от расположения масляных штуцеров и кинематической схемы привода лубрикатора.

У дизелей с контурными схемами газообмена износ в поясе окон (особенно выпускных) часто оказывается повышенным вследствие деформации втулки, вызванной реакцией жесткой опорной части блока, а также абразивного изнашивания частицами нагара в выпускных газах и худших условий смазывания. Повышенный износ перемычек и деформация втулки приводят к появлению над поясом окон наработка в виде ступеньки. Большой наработок у окон вызывает частую поломку колец и необходимость за­мены втулки независимо от состояния всей остальной рабочей поверхности.

Износ втулок, которые входят в устройство судна, «по ходу» и «по оси» как в тронковых, так и в крейцкопфных дизелях не подчиняется никакой закономерности и определяется главным образом перекосами в сочленениях КШМ и соотношением сил трения на торце поршневого кольца при возвратно-угловых («паразитных») перемещениях поршня. Паразитные перемещения поршня могут прижать кольцо через силы трения на нижнем его торце на любой дуге окружности. Однако на судах с постоянным кормовым дифферентом обычно износ «по оси» оказывается больше, чем «по ходу».

Нормальный износ втулки за 1000 ч работы после ее приработки у четырехтактных дизелей составляет 0,02-0,04 мм, у двухтактных-0,06-0,12 мм. Допустимый предельный износ втулки составляет 0,5-0,8% ее диаметра, а эллиптичность — не более 1% диаметра, после чего втулка подлежит замене. Интенсивное аварийное изнашивание цилиндровых втулок (и поршневых колец) обычно возникает внезапно и наиболее часто у дизелей с высокими параметрами индикаторного процесса; при этом скорость изнашивания превышает нормальную в 3-4 раза. Характерные признаки возникновения интенсивного изнашивания: появление на зеркале втулки и на кольцах вертикальных темных полос и рисок; срабатывание «тельняшки» на втулке и фасок на кольцах; образование на головке поршня нагара, содержащего много металлических частиц; появление металлической пыли в отработанном цилиндровом масле, стекающем в подпоршневое пространство (при этом масло приобретает черную окраску). Появление полос и рисок на втулке можно определить при периодических осмотрах цилиндров через окна. Во время работы дизеля можно отбирать пробы отработанного масла и определять наличие металлических частиц в нем при помощи магнита.

топливной аппаратуры устройство судна сепаратор топлива.

Источник

Измерение втулок

По эскизу (рис. 1.6) изготовлена партия из трех деталей (втулок). Необходимо произвести измерение действительных размеров втулок, определить отклонение от правильной цилиндрической формы, соосность наружной и внутренней поверхностей, рассчитать предельные

азмеры, найти допуски цилиндричности и соосности, сделать заключение о годности этих деталей.

Частными случаями отклонений от цилиндрической формы являются овальность, конусность, бочкообразность и седлообразность.

Овальность определяется как разность между наибольшим и наименьшим диаметрами одного поперечного сечения во взаимно перпендикулярных направлениях (рис. 1.7,а), деленная на 2;конусообразность — как разность между наибольшим и наименьшим диаметрами по торцам детали в одном и том же продольном сечении (рис. 1.7,б), деленная на 2;бочкообразность илиседлообразность– как разность между наибольшим и наименьшим диаметрами по середине и по торцам (рис. 1.7,виг), деленная на 2.

Результаты измерений и расчетов заносятся в соответствующие графы табл. 1.1 и 1.2.

Источник

Замена цилиндровой втулки

2. Характерные дефекты цилиндровых втулок, причины их возникновения

3. Предварительная дефектация втулки цилиндров …………………………..

4. Демонтаж втулки цилиндров…………………………………………………

5. Дефектация втулки цилиндров……………………………………………….

6. Монтаж втулки цилиндров……………………………………………………

7. Режим обкатки судового дизеля 8ЧН20/26………………………………….

7.1.Порядок проведения обкатки…………………………………………………

7.2 Контроль процесса обкатки…………………………………………………..

8.Программа швартовных и ходовых испытаний судового дизеля 8ЧН20/26

9. Список использованной литературы…………………………………………..

Рабочий чертеж детали

Сборочный чертеж детали

Под действием внешней среды и рабочих нагрузок во время эксплуатации происходит постепенное ухудшение качества судовых технических средств (СТС) и судна в целом. Этот неизбежный процесс старения вызывает необходимость проведения технического обслуживания (ТО) и ремонта судов, предусматривая для этой цели соответствующие затраты времени, трудовых и финансовых ресурсов.

Под ремонтом понимается комплекс операций по восстановлению исправности или работоспособности механизма (детали). В отличие от ремонта, техническое обслуживание – это комплекс операций по поддержанию исправности или работоспособности механизма (детали) при эксплуатации.

Курсовой проект имеет целью закрепления практических навыков в разработке технологической документации по ремонту судовых технических средств.

В процессе эксплуатации двигателя был выявлен ряд факторов неудовлетворительной работы двигателя:

1. При проведении анализа смазочного масла двигателя обнаружено наличие воды.

2. Уровень масла в картере двигателя увеличивается с образованием эмульсии.

3. Заметное снижение уровня в расширительной цистерне двигателя и, как следствие, повышение температуры охлаждающей воды в зарубашечном пространстве блока (по причине ухода воды в картер).

По этим результатам было принято решение демонтировать цилиндровую втулку для дефектации и, в случае необходимости, ремонта или замены.

В соответствии с заданием на курсовой проект необходимо разработать технологию замены цилиндровой втулки.

2. Характерные дефекты цилиндровых втулок, причины их возникновения, способы дефектации

Во время эксплуатации двигателя внутреннего сгорания возможно образование таких дефектов цилиндровых втулок как: коррозия, трещины, наработки, натиры, риски, задиры, забоины, разъедания, увеличение диаметра, овальность и конусообразность рабочей поверхности, ослабление втулки в местах посадки.

Таблица 2.1- Характерные дефекты цилиндровых втулок, причины их возникновения, способы дефектации

Причина связана с давлением газов и температурным режимом-ухудшение условий смазки при работе двигателя в условиях высоких температур.Если двигатель работает на тяжелых сортах топлива, то возможно явление нагаро — и коксообразования в зазорах между поршнем и втулкой, что в дальнейшем приведёт к интенсивному абразивному износу рабочей поверхности втулки.Возможно ухудшение условий смазки между втулкой поршнем, что может привести к появлению сухого трения поршневых колец о втулку, что приведет к износу втулки и колец.

Дефектацию проводят с помощьюмикрометрического нутромера или индикаторным нутромером, путём замера диаметра рабочей поверхности втулки.

Измерения производят в трех сечениях по высоте в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.

Также дефект можно обнаружить невооруженным глазом или с помощью лупы.

Дефект	Причина	Способ дефектации
1.Изнашивание рабочих поверхностей втулок
2.Образование задиров на рабочих поверхностей втулок	Плохая смазка или нарушение охлаждения поршня.Задиры могут возникать вследствии нагарообразования и попадания нагара на поверхность трения.Недостаточный зазор в замке поршневых колец и осевых смещений колец.	Визуальный осмотр с помощью лупы.

Продолжение таблицы 2.1-Характерные дефекты цилиндровых втулок, причины их возникновения, способы дефектации

Несовпадение осей симметрии опорного пояска и уплотнительной канавки втулки. Трещины появляются в результате действия нормальной силы, возникающей при перекладке поршня, при этом наблюдается “раскачивание” втулки в блоке цилиндров при зажатом бурте, следовательно, увеличиваются напряжения, что приводит к появлению трещин в бурте.

Высокие температурные напряжения также могут стать причиной образования трещин во втулке, и как следствие, выхода ее из строя. Первопричиной данного дефекта служит высокий температурный перепад между стенкой со стороны охлаждающей жидкости и стенкой со стороны газов.

При пусках и остановках двигателя также наблюдается резкое изменение температурных напряжений.

Причинами дефекта могут быть: не соблюдение технологий при изготовлении втулки; неудовлетворительное качество материалов для изготовления втулки; неудовлетворительная подготовка охлаждающей воды для дизелей (солесодержание и жесткость выше нормы);

вибрации, возникающие при работе двигателя.

Дефект	Причина	Способ дефектации
1. Образование трещин в опорном бурте и по поверхности втулки.	Такие дефекты выявляются визуальным методом, с помощью лупы, керосино – меловым методом, а так же по результатам гидравлических испытаний.
2. Коррозионно-кавитационное разрушение поверхности втулки со стороны охлаждения.	Дефектацию проводят визуально и при помощи лупы.

3. Предварительная дефектация

Некоторые дефекты цилиндровых втулок можно определить не демонтируя втулку из блока цилиндров . При визуальном осмотре будет заметна течь из зарубашечного пространства блока, если уплотнение посадочного пояска разрушено полностью до нижнего уплотнительного кольца. Это приведёт к обводнению смазочного масла, с потерей его свойств, неравномерности охлаждения цилиндровой втулки, и как следствие, возможен аварийный отказ дизеля (задир в узле поршень – втулка, перегрев и выход из строя рамовых подшипников и т.д.).

При разрушение посадочных поясков наблюдается уменьшение наружного диаметра пояска, что приводит к ослаблению посадки втулки в блоке из-за появления зазора между посадочными поверхностями сопрягаемых деталей. В связи с возможными последствиями данного дефекта предлагается обязательно проводить предварительную дефектацию рассматриваемого узла во время остановок двигателя, плановых осмотров. [1]

4. Демонтаж цилиндровой втулки

1.Разборку двигателя 8 VD26/20 производить на судне, отбалластированном с дифферентом на корму и с креном не более 1 о .

2.Температура в машинном отделении и помещениях для хранения или ремонта деталей должна быть не ниже 8 о С.

3.С целью повышения производительности труда максимально использовать имеющиеся фирменные приспособления и инструмент.

5.Открыть крышки картера и удалить кожухи распределительного вала.

6.Разобрать и снять, забирковать трубопроводы – топливный, масляный, водяной, воздушный, всасывающий и выхлопной. Чтобы в трубопроводы не могли попадать грязь и посторонние предметы, в отверстия труб и фланцев установить деревянные пробки или специальные заглушки.

7.Восстановить отметки мертвых точек мотылей коленчатого вала.

8.Проверить правильность установки газораспределения всех цилиндров и результаты проверки занести в формуляр доремонтного состояния двигателя.

9.Разобрать и снять тяги и валики привода регулятора, топливного насоса.

10.Разобрать соединительные валики и снять стойки с клапанными рычагами и толкателями.

11.Удалить клапаны и форсунки рабочего цилиндра.

12.Снять, отдав гайки, цилиндровые крышки.

13.Отдать стяжные болты и снять нижнюю половину мотылёвого подшипника.

14.Поставить шатун коленчатого вала в ВМТ, ввёрнуть рым-болты в имеющиеся нарезные отверстия в головке поршня, и, при помощи тельфера, извлечь поршень вместе с шатуном из цилиндра.

15.Надежно закрепить поршень вместе с шатуном в МКО во избежание повреждения шатуна и поршня, и их соединения (рекомендуется в опрессовочной).

16.Установить вытяжное приспособление и извлечь втулку.

17.Провести чистку втулки от масла, нагара производить с помощью раствора, содержащего 2,5% каустической соды, 3,5% кальцинированной соды, 0,15% жидкого стекла и 2,5% жидкого мыла. После очистки цилиндровую втулку необходимо обезжирить в подогретом щелочном растворе.

Вытяжное приспособление для втулки цилиндров показано на рис.1

Рис.1-Вытяжное приспособление для втулки цилиндров

1-втулка цилиндров; 2-Блок цилиндров; 3-Верхняя траверса; 4-Нижняя траверса; 5-Упоры ;6-Тяга;

5. Дефектация втулки цилиндра

Проведя внешний осмотр втулки для определения параметров и величины дефектов было обнаружено коррозионное разрушение посадочного пояска.

При дальнейшей дефектации цилиндровой втулки была обнаружена трещина в опорном бурте , которая могла образоваться в результате действия нормальной силы, возникающей при перекладке поршня, при этом наблюдается “раскачивание” втулки в блоке цилиндров при зажатом бурте, следовательно, увеличиваются напряжения, что приводит к появлению трещин в бурте.

Высокие температурные напряжения также могут стать причиной образования трещин во втулке. Первопричиной данного дефекта служит высокий температурный перепад между стенкой со стороны охлаждающей жидкости и стенкой со стороны газов .

Вывод: необходима замена цилиндровой втулки , т.к. цилиндровые втулки с трещинами в бурте не восстанавливают ,их заменяют даже в том случае, если их рабочая поверхность еще пригодна для эксплуатации.

6. Монтаж цилиндровой втулки в блок цилиндров

Новую втулку необходимо промыть и очистить от заводской консервационной консистентной смазки . После этого необходимо произвести наружный осмотр втулки с целью выявления трещин, рисок и задиров.

Прежде чем приступить к установке втулки необходимо про­верить пятно контакта пояса втулки в блоке цилиндров. Оно должно быть видимым по всей окружности без перерыва и иметь ширину контакта > 80%. Если это не так, то прихо­дится перешлифовать пояс втулки цилиндра в блоке цилин­дров при помощи притирочного приспособления, вхо­дящего в состав инструментального набора. До этого надо удалить с втулки все резиновые кольца. Притирку осущест­вляют наждачным порошком или наждачной пастой и обильным количеством масла. После завершения притирки обработанные поверхности надлежит очистить жидким топливом до совершенного удаления всех абразивных частиц без остатка.

Рис.2-Притирочное приспособление втулки цилиндров

1-втулка цилиндра; 2-блок цилиндров ;3-верхняя траверса ;4-нижняя траверса ;5-тяга ;6-рукоятка;

Перед монтажом их резиновые кольца надо смазывать мылом . Опорные поверхности на втулке цилиндра и на блоке цилиндров подлежат основательной зачистке. Втулку цилиндра не­обходимо вмонтировать так, чтобы маркировка ударом долота была соосной с серединой выемной канавки относительно середины цилиндра. Маркировка ударом долота находится на блоке цилиндров вблизи перепуска охлаждающей воды. Выемная канавка сделана на внешнем крае пояса втулки цилиндра.После монтажа последней следует проверить овальность ее вверху и внизу путем проведения измерений вдоль и поперек оси двигателя. Если она превышает величину 0,02мм,то это в большинстве случаев объясняется наличием резиновых колец, невыдержанных в размерах. В таком случае резиновые кольца должны заменяться иными. Кроме того, нужно обмером при помощи калиберного щупа проверить, не прилегает ли
втулка цилиндра одной стороной к нижней направляющей в блоке цилиндров, а имеет кругом небольшой зазор. При за­мене втулок цилиндров они должны принципиально снабжаться новыми резиновыми кольцами.

Гидравлические испытания полости охлаждения производить давлением 0,4÷0,6МПа. Протечки воды из зарубашечного пространства и отпотевания на поверхностях втулки и блока не допускаются.После этого двигатель подвергают обкатке.

7. Режим обкатки судового дизеля 8ЧН20/26.

Обкатка дизеля является заключительной технологической операцией, завершающей процесс постройки или ремонта дизеля. Целью обкатки является подготовка поверхностей трения в узлах двигателя к началу его эксплуатации.

Обкатка – исключительно сложный процесс, протекающий под влиянием большого числа переменных факторов: шероховатости, формы поверхностей, площади фактического контакта, напряженного состояния, направления следов обработки, условий смазки и др. неблагоприятное сочетание этих факторов может затруднять приработку или даже сделать ее невозможной. Дизель в период обкатки необходимо нагружать постепенно, обеспечивая эффективное охлаждение и смазку деталей, тщательно наблюдая за состоянием поверхностей трения. Особое внимание должно уделяться обкатке деталей ЦПГ, так как состояние этих деталей чаще всего определяет надежность, высокое качество работы и ресурс дизеля.

7.1 Порядок проведения обкатки.

Обкатка проводится по программе, под которой понимают совокупность факторов, которые необходимо соблюдать в течение первых часов работы двигателя после сборки: общую продолжительность обкатки, количество обкаточных режимов, продолжительность каждого режима, значение начальной нагрузки и ступени ее повышения при переходе с одного обкаточного режима на другой, частоту вращения дизеля, сорт топлива.

При выборе режима обкатки необходимо руководствоваться рекомендациями завода — изготовителя двигателя.

Рекомендации при проведении обкатки:

1. начинать обкатку при нагрузке дизеля не более 50 % номинальной;

2. нагрузку до 90-95 % номинальной повышать постепенно в 5-6 ступеней;

3. продолжительность работы на каждой ступени составляет 3-4 часа;

4. на наибольшей нагрузке, принятой для обкатки, продолжительность должна быть не менее 4-6 часов.

Программа обкатки должна согласовываться с Российским Морским Регистром Судоходства в случае, если обкатка отличается от рекомендованной заводом.

Таблица 7.1- Программа обкатки двигателя 8ЧН20/26.

Источник