Для ускорения приработки разработаны и применяются различные методы: специальная механическая обработка поверхностей трения, использование присадок к топливу или маслу на основе органических соединений железа, хрома и алюминия (присадка АЛП-2 по ТУ 38-101-368-75, а также АЛП-3 и АЛП-
4).

7.2 Контроль процесса обкатки.

7.2.1 Метод «железо в масле» основан на определении содержания железа в пробе масла с помощью химического или спектрального анализа.

7.2.2 Периодический осмотр колец и цилиндров.

7.2.3 Метод контроля скорости изнашивания цилиндровой втулки и верхнего поршневого кольца с помощью анализа частиц – продуктов износа, содержащихся в выпускных газах дизеля.

7.2.4 По окончании обкатки элементы системы смазки двигателя промыть чистым соляровым маслом, в картер и циркуляционную систему залить чистое эксплуатационное масло.

7.2.5 При обнаружении неисправностей двигатель необходимо остановить до выяснения причины ненормальной работы и её устранения.

7.2.6 После завершения обкатки и устранения всех выявленных неисправностей в работе дизеля и обслуживающих его механизмов и систем произвести регулировку рабочих процессов дизеля и приготовить двигатель к проведению швартовных и ходовых испытаний.

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

8.1. Швартовные испытания

Швартовые испытания проводятся с целью проверки правильности сборки и качества монтажа дизеля, валовой линии, редукторов, муфт, валогенераторов, а также механизмов и систем, обслуживающих дизель; определение готовности дизелей и установки в целом к ходовым испытаниям.

Программа составляется заводом-изготовителем и согласовывается с
Российским Морским Регистром Судоходства.

После швартовных испытаний дизели осматриваются инспекцией
Российского Морского Регистра Судоходства, все обнаруженные при этом неисправности необходимо устранить. По результатам испытаний оформить техническую документацию: таблицы замеров испытаний, швартовные удостоверения, формуляры (паспорта).

8.2. Ходовые испытания

Ходовые испытания проводятся с целью проверки основных показателей работы дизеля и соответствия их требованиям утвержденной технической документации на всех эксплуатационных режимах. Проверяются также маневровые качества дизеля и определяются расход воздуха на один пуск, число и продолжительность пусков без пополнения баллонов, минимальное давление в пусковых баллонах, при котором обеспечивается пуск, зоны запретных и критических частот вращения. Ходовые испытания проводятся на режимах свободного хода и траления.

После окончания ходовых испытаний дизель частично разобрать для осмотра представителем Российского Морского Регистра Судоходства.

9. Список используемой литературы

1. Гальянов А. П. “Технология и организация судоремонта в рыбной промышленности” - М.: Агропромиздат, 1988.- 303с.
2. Д. Д. Беньковский “Технология судоремонта” - М.: Транспорт, 1988.
3. Баева Л. С. Методические указания к выполнению курсового проекта для специальности 240500 “ Эксплуатация судовых энергетических установок” -

---

Мурманск: МГТУ, 2001. – 47с.
4. Блинов И. С. “Справочник технолога механосборочного цеха судоремонтного завода” – М.: Транспорт, 1979. 704c.
5. Дайхес М. А. “Ремонт судовых двигателей внутреннего сгорания” – Л.:

Судостроение, 1980. – 248с.
6. Техническая документация на двигатель 8 VD 26/20 AL-2.

Втулки. Для лучшей приработки чугунных поршневых колец в стальные цилиндры запрессовывают чугунные втулки. При надлежащей смазке это обеспечивает нормальную работу поршней без задиров и повреждений.

Цилиндровая втулка (рис. 116) по наружной поверхности имеет ступенчатую форму с длиной каждой ступени, равной половине длины втулки, и с разницей диаметров ступеней 2 мм. Ступенчатая форма втулки облегчает и ускоряет запрессовку, так как наполовину длины втулка вставляется в цилиндр без усилия.

По краям втулки имеются окна для впуска пара в цилиндр и для выпуска его. Вверху, в центре втулки, сделано отверстие для подачи смазки в цилиндр, а внизу, по краям, — отверстия для спуска воды (конденсата). Для предупреждения смещения втулка укреплена стопором, который ввинчен снаружи цилиндра. Запрессованная в цилиндр втулка должна быть чисто расточена, при этом овальность и конусность должны быть в пределах установленных допусков. По мере износа чугунного цилиндра, когда толщина его стенок достигает предельных размеров, в него запрессовывают чугунную втулку. По наружному диаметру эта втулка также изготовлена ступенчатой, а внутренняя поверхность ее окончательно обрабатывается после запрессовки.

ЭРОЗИЯ ЦИЛИНДРОВЫХ ВТУЛОК ДВС И СПОСОБЫ ЕЕ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ

В настоящее время, согласно статистике отказов, в 20...50 случаях из 100 выбраковка цилиндровых втулок средне- и высокооборотных дизелей (СОД и ВОД) производится из-за эрозионных повреждений на боковой поверхности и посадочных поясах. При этом наработка втулок составляет всего 30...50% от расчётного ресурса по износу внутренней поверхности. Примерно столько же втулок выбраковывают по трещинам в галтели под посадочным буртом. Основной причиной замены цилиндровых втулок малооборотных двигателей являются трещины в галтели под посадочным буртом и ресурсный износ внутренней поверхности, так называемого "зеркала" (табл.1 и 2).

В дизелях, устанавливаемых на судах речного флота, наибольшим эрозионным повреждениям подвергаются цилиндровые втулки двигателей типа ЗД6 и НФД. Втулки двигателей ЗД6 выбраковывают в среднем после двух навигаций, а двигателей ЗД6 после 4...5 навигаций, что составляет 18...20 тыс.ч. работы при расчётной долговечности по износу "зеркала", равной 30 тыс.ч. При первом капитальном ремонте двигателей ЗД6 на Тольятинском СРМЗ по кавитационным повреждениям выбраковывают до 40% цилиндровых втулок.

Это связано с целым рядом обстоятельств: с форсированием двигателей, с отсталой технологией изготовления и ремонта отдельных деталей, сборки узлов и дизеля в целом, с ужесточением условий эксплуатации, с ухудшением качества топлива и смазки, с отсутствием высокоэффективных присадок к охлаждающей жидкости, с низкой коррозионной и кавитационно-эрозионной стойкостью используемых материалов, с отсутствием ясности в вопросах о механизмах разрушения материалов и покрытий [1,2].

---

Идентификация повреждений в системах охлаждения дизелей.

Существующее мнение о том, что разрушение охлаждаемых поверхностей втулок и блоков происходит только от коррозии и пузырьковой кавитации является упрощенным и лишь в первом приближении соответствует действительности. Отсутствие моделей, достоверно раскрыващих особенности сложных процессов, имеющих место в системах охлаждения дизелей и приводящих, в итоге, к эрозии деталей, сдерживает обоснованное применение современных упрочняющих технологий и не позволяет кардинально решать конкретные задачи повышения износостойкости деталей.

В настоящее время отсутствует даже научно обоснованная классификация поверхностных разрушений в системах охлаждения дизелей в зависимости от уровня внешних напряжений, характера течения охлаждающей жидкости и учитывающая кроме коррозионного и кавитационного изнашивания водородное охрупчивание, щелевую эрозию и фреттинг-коррозию в условиях виброконтактного взаимодействия в уплотнениях.

Таблица 1
Таблица 2

Разработанная авторами усталостно-энергетическая гамодель долговечности и износостойкости деталей при вибрационной кавитации позволяет производить сравнительную расчётную оценку поведения материалов и покрытий как в зависимости от вибропараметров стенки втулки, так и от комплекса физико-механических свойств тонких изнашиваемых слоев.

Разработанные авторами технологические процессы нанесения на поверхность новых и бывших в эксплуатации цилиндровых втулок эрозионно-стойких синтетических и плазменных покрытий нихрома и нержавеющей стали решают проблему защиты систем охлаждения судовых дизелей от эрозионных повреждений. При этом предложена схема оптимизации толщины защитных покрытий с учётом их износостойкости, макропрочности и теплоизолирующего влияния на цилиндровые втулки конкретного типа двигателя. Установлены также оптимальные режимы электролитического хромирования, обеспечивающие наибольшую износостойкость защитных покрытий.

Практический интерес представляют также экспериментально установленные геометрические параметры регулярного рельефа на водоохлаждаемой поверхности, образуемые, к примеру, плотно намотанной проволокой из нержавеющей стали определенного диаметра, исключающего возникновение эрозии на боковой поверхности втулок и противолежащих поверхностях блоков цилиндров.

Целесообразность защиты втулок цилиндров судовых СОД и ВОД тонкослойными, коррозионно-кавитационностойкими покрытиями на полимерной и металлической основах вытекает из положительных результатов стендовых и многолетних испытаний упрочненных втулок на действующих дизелях.

Анализ литературы показывает, что охлаждаемые поверхности втулок и блоков цилиндров могут подвергаться водородному охрупчиванию, снижающему износостойкость сплавов на железной основе в соответствии с приближенным выражением
K_ΔG=const l (t_nθ_Hi_nδ_H)^0,27 (1)
где const - опытная константа;θ_H - концентрация водорода в поверхностном слое металла глубиной δ_H . Для образования водорода в охлаждающей жидкости двигателей всех типов имеются благоприятные условия, в частности, только за счёт эффектов, связанных с ударным сжатием воды, концентрация водорода (по данным М.А. Маргулиса) возрастает на несколько порядков.

---

При виброконтактном взаимодействии поверхностей металлов и покрытий на посадочных поясах (по аналогии с фреттинг-коррозией) следует учитывать адгезионные явления, а стойкость материалов характеризовать усилием охватывания.

По крупности продуктов изнашивания при виброконтактном взаимодействии сопряжённых поверхностей удельный вклад коррозионного и механического износов в общий износ можно оценить параметром K_η, изменяющемся в пределах от 0,12 (малоцикловая усталость) до 1,42 (коррозионное изнашивание) в зависимости от соотношения физико-механических свойств окисленного металла и пленки окислов.

Наличие изломов кривых на графиках зависимостей: износ ΔG; относительное виброускорение стенки чугунной втулки S_c; долговечность Т; виброускорение ΔG(T) и др. при S_c = 30...40 указывает на смену ведущих механизмов разрушения поверхностных слоев металла при переходе от малоцикловой поверхностной усталости к коррозионно-механическому разрушению при большом числе циклов нагружения.

Подробное изучение особенностей рельефа типичных эрозионных повреждений на поверхности цилиндровых втулок (рис. 1а) позволило представить вероятностную модель в виде одновременно протекающих с различной интенсивностью процессов чисто механического разрушения, водородного охрупчивания и коррозии (рис. 16). Суммарное влияние этих факторов на развитие износа во времени может быть представлено затухающей кинетической кривой в форме интеграла вероятностей (рис. 1в). Наличие плоской площадки длиной (рис. 1а, б) в основании эрозионной раковины свидетельствует об отсутствии на ней напряжений, достаточных для увеличения износа до h > h^max. Очевидно также, что на глубину эрозии h^max оказывают значительное влияние растягивающие напряжения, возникающие в наружном слое втулки при её изгибе от ударов поршня.

В результате выполненного анализа на основании работ Бочманова Д.В., Винницкого В.М., Голего Н.Л., Иванченко Н.Н., Карпова Л.Н., Маргулиса М.А., Некоза А.И., Никитина М.Д., Пахолко В.В., Пимошенко А.П..Полипанова И.С., Скуридина А.А. и др. исследователей оказалось возможным классифицировать эрозию в системах охлаждения двигателей по преобладающим механизмам разрушения и интенсивности (табл. 3). При этом идентификация эрозионных повреждений произведена для МОД, СОД и ВОД по трём критериям: действующим напряжениям, виброускорениям и относительной крупности продуктов изнашивания (по критерию K_η).

продуктов изнашивания (по критерию K_η).

Рис. 1. Взаимосвязь эрозионного рельефа (а) со скоростью изнашивания материалов втулки (б) и с кинетической кривой общего изнашивания (в); 1 – скорость изнашивания за счет механического фактора; 2 – скорость изнашивания от водородного охрупчивания; 3 – скорость коррозионного изнашивания.

Таблица 3

В результате анализа современных методов борьбы с эрозией в системах охлаждения двигателей выявлено, что значительными неиспользованными резервами и возможностями обладает технологическое (материаловедческое) направление, а именно: применение коррозионно-эрозионностойких покрытий на металлической и полимерной основах. При этом наименее исследованными оказались газотермические (плазменные) покрытия (ГТП). Применение полимерных покрытий требует обеспечения не только достаточно высокой эрозионной стойкости, но также решения вопросов надёжности (макропрочности) покрытия и учёта его влияния на рабочий процесс двигателя вследствие теплоизолирущего действия.

---

Все мероприятия по защите дизелей от эрозии можно разделить на конструктивные, технологические и эксплуатационные.

Конструктивные мероприятия сводятся к снижению уровня вибрации втулок и блоков дизелей и созданию в полостях и системах охлаждения условий, препятствующих возникновению и развитию кавитации. Уровень вибрации втулок можно снизить: уменьшением зазора между поршнем и втулкой; повышением жёсткости втулки за счёт увеличения толщины её стенки и уменьшением высоты неопертой части; удлинением тронка поршня, демпфированием удара поршня по поверхности втулки слоем масла и др. Увеличив толщину стенки втулки, удается в 2...3 раза снизить уровень вибрации и устранить эрозию на её боковой поверхности.

Интенсивность эрозионных процессов в значительной степени зависит от конструкции зарубашечного пространства и системы охлаждения, а также от способов подвода и отвода охлаждающей воды. Из-за местных сужений и различных неровностей возникают условия для изменения скоростей и давлений, а следовательно, - для образования пузырьков в зонах низкого давления и их захлопывания в зонах с повышенным давлением. Поэтому в системе охлаждения не должно быть лабиринтов и каналов с переменными сечениями. В местах подвода и отвода жидкости не должно возникать резких перепадов скоростей и давлений.

Общеизвестны сравнительно простые конструктивные мероприятия, позволяющие снизить интенсивность коррозионно-эрозионных разрушений деталей двигателей, например: замкнутая система охлаждения должна быть отделена от общесудовых систем и систем охлаждения вспомогательных двигателей; расширительный бак необходимо располагать выше, что позволит повысить давление в системе охлаждения и снизить вероятность возникновения кавитации; систему охлаждения (внутренний контур) целесообразно оборудовать гидрозапором для предотвращения аэрации воды; предусмотреть газоотводные каналы из мест возможного скопления воздуха в зарубашечном пространстве; для повышения жёсткости втулки возможна постановка дополнительной водонепроницаемой опоры или создание моноблочной системы.

Значительное влияние на интенсивность кавитационной эрозии втулок оказывает тепловой зазор между втулкой и поршнем. Зазор не является одинаковым для разных типов двигателей и непрерывно увеличивается в процессе эксплуатации вследствие изнашивания внутренней поверхности втулки. Ясно, что увеличение зазора приводит к соответствующему увеличению мощности ударов поршня о втулку и к повышению виброактивности последней, что в свою очередь, увеличивает скорость кавитационного изнашивания (рис. 2). Относительный зазор между поршнем и втулкой на рис. 2а определялся по формуле
h_отн=h_y/h_H (ν_b+ν_n)T/h_н (2)
где h_y и h_н - установочный и нормативный зазоры в мм соответственно; V_b и V_н - скорости изнашивания втулки и поршня в мм / 1000 ч соответственно; T - долговечность втулки в ч по кавитационному износу.

---

Смотрите также файлы

• Первые листы 2010 уч. год.doc

• список лит-ры .doc

• последовательность листов.doc

• Рецензия внешняя.doc

• 100% .doc