Неисправности и способы их предупреждения и устранения

В эксплуатации возможны следующие неисправности вкладышей как коренных, так и шатунных подшипников: увеличение зазора «на

масло», усталостные повреждения заливки, ослабление посадки вкла­дышей (уменьшение натяга), образование трещин на крышках корен­ных подшипников, смятие, засорение или излом трубки, подводящей смазку. Вкладыши коренных и шатунных подшипников коленчатого вала бракуют при наличии хотя бы одного из дефектов: коррозия за­ливки более 20 % поверхности в нерабочей части (в рабочей части не допускается); выкрашивания более 10 %; трещина в корпусе вклады­ша; потеря торцевого натяга, когда рекомендуемым способом устра­нить его невозможно; износ по толщине более 0,15 мм для рабочих и более 0,20 мм для нерабочих вкладышей (на ТР-1 и ТР-2 допускается износ рабочих вкладышей до 0,18 мм). Зазор «на масло» вкладышей подшипников у дизелей 10Д100 устанавливают подбором вкладышей необходимого размера по толщине (с учетом установленных града­ций). При увеличении зазора «на масло» более 0,30 мм при выпуске из ТР-3 и более 0,35 мм из ТР-2 заменяют вкладыши, при этом подби­рают вкладыши по толщине, чтобы разность величины зазоров у под­шипников не превышала 0,10 мм. Провисание нижнего коленчатого вала на 1—7-м подшипниках свыше 0,05 мм устраняют заменой ра­бочих вкладышей; у 8—10-го подшипников этот зазор лимитируется суммарным зазором «на масло», который слагается из зазора на «про­висание» и зазора между коренной шейкой и блочным вкладышем, равным не менее 0,03 мм. Зазор «на масло» в коренном подшипнике определяют при помощи щупа. Для более точного измерения приме­няют не менее двух пластин, которые поочередно вставляют между шейкой вала в верхней части и трущейся поверхностью вкладыша. При измерении шатунные шейки должны находиться в нижнем поло­жении. Зазор «на масло» определяют как полусумму размеров зазора со стороны генератора и отсека управления как рабочего, так и нера­бочего вкладыша.

Ступенчатость рабочих вкладышей верхних и нижних коленчатых валов при замене допускается не более 0,05 мм (10Д100). При пере­кладке вала (замене всех вкладышей) величина ступенчатости допус­кается 0,03 мм (10Д100). Для определения ступенчатости разбирают не менее трех подшипников. Ступенчатость рабочих вкладышей оп­ределяют как наибольшую разность между толщиной разобранных вкладышей. Толщину вкладышей измеряют в средней части по одной линии с двух сторон на расстоянии 20 мм, а упорных 30 мм от торцов.

Коренной подщипник дизеля 5Д49 состоит из верхнего 1 (рис. 3.23) и нижнего 2 стальных вкладышей толщиной 7,4 мм, залитых тонким слоем свинцовистой бронзы, на которую нанесено гальваническое трехкомпонентное покрытие: сплав олова, свинца и меди. Верхний и нижний вкладыши невзаимозаменяемы. Верхний вкладыш на рабо­чей поверхности имеет канавку В и отверстия С, через которые по­ступает масло из канала в стойке блока цилиндров в подшипник. Ра­бочие поверхности вкладышей имеют цилиндрическую расточку. Нижний вкладыш в районе стыка имеет карманы, которые служат для поступления смазки к трущимся поверхностям и для непрерывной подачи масла к шатунным подшипникам и поршню. Прилегание вкла­дышей к постели всей поверхностью обеспечивается постановкой их с гарантированным натягом. Значение натяга в миллиметрах указано на боковой поверхности вкладыша. Положение верхнего и нижнего вкладышей фиксируется штифтом 3, запрессованным в подвеску.

Упорный подшипник состоит из стальных полуколец 4, при­крепленных винтами 5 к девятой стойке и подвеске блока. Опорная поверхность полуколец покрыта слоем бронзы.

К-К

 

Рис. 3.23. Коренные подшипники дизеля 5Д49:

1,2 — верхний и нижний вкладыши; 3 — штифт; 4 — полукольцо упор­ного подшипника: 5 — винт; В — канавка для протока масла; С — отвер­стия для протока масла; Д — канал в блоке цилиндров для подвода масла

к подшипнику

На дизеле 5Д49 вкладыши были толщиной 4,9 мм, рабочая поверх­ность имела гиперболическую расточку.

Антивибратор

Антивибратор дизеля 10Д100. Для борьбы с крутильными коле­баниями валов применяют особые устройства — гасители крутиль­ных колебаний, которые могут быть разбиты на две основные группы. В первую группу входят устройства, устраняющие опасные коле­бания путем гашения энергии этих колебаний. Сюда относят­ся гасители колебаний жидкостного или сухого трения, назы­ваемые часто демпферами. Демпферы создают дополнительное трение и тем самым заставляют колебания затухать. Действие их равносильно погружению груза, совершающего колебания, в со­суд с густым маслом. Ко второй группе гасителей колебаний от­носятся различные динамические и маятниковые демпферы, уст­раняющие опасные резонансы путем изменения частот собствен­ных колебаний коленчатого вала. В эту группу входит также анти­вибратор дизеля 10Д100, который установлен на переднем конце нижнего коленчатого вала.

Подсчитано, чтокритическаячастотавращениянижнего коленчатого вала дизеля 10Д100 находится в зоне рабочей частоты вращения вала, а имен­но: 470,550 и 825 об/мин. На верхнем коленчатом валу нет антивибрато­ра, так как его критическая частота вращения не находится в рабочей зоне. Это объясняется тем, что на конце верхнего вала нет такой массы, как якорь тягового генератора, а критическая частота вращения нижнего вала гасится вертикальной передачей, не доходя до верхнего коленча­того вала. Антивибратор (рис. 3.24) по своей конструкции относительно прост. Ступица 1 антивибратора вместе с тремя неподвижными диска­ми составляют одно целое. Между дисками расположены восемь под­вижных грузов 3 в виде секторов (четыре с одной и четыре с другой стороны), массойкаждый 10,34 кг. Грузы насажены на шестнадцать паль­цев 2, 4, б а 7 разного диаметра; по диаметральным размерам пальцы разбиты на четыре группы (по четыре пальца в каждой группе); зазоры между пальцами и отверстиями от 3,75 до 20,7мм. Осевое перемеще­ние пальцев (0,22—1,1 мм) ограничено стопорными планками 9. От­верстия как в неподвижных дисках, так и в грузах защищены от изно­са вставными втулками 8.

Рис. 3.24. Антивибратор коленчатого вала дизеля 10Д100: 1 — ступица; 2 — палец груза шестого порядка; 3 — груз; 4 — палец груза третьего порядка; 5 — болты крепления стопорных планок; б — палец груза четвертого порядка; 7 — палец груза седьмого порядка; 8 — втулка в отвер­стии груза; 9 — планка стопорная; а, б — канавки; в — каналы радиальные; г — выточка кольцевая; д — канал

Грузы изготовлены из стали 40, пальцы — из стали 20Х, втулки — из стали ШХ15. Для повышения износостойкости пальцы цементи­рованы на глубину 1—1,3 мм, а втулки термически обработаны. Каж­дый груз свободно (с зазором) посажен на два пальца одинакового диаметра; грузы, расположенные друг против друга по диаметру, име­ют одинаковый размер пальцев, а грузы, рядом лежащие, свободно посажены на пальцы, имеющие другой размер. Всего антивибратор имеет четыре пары грузов с разной величиной перемещения в соот­ветствии с количеством зон критической частоты вращения коленча­того вала дизеля. Каждая пара грузов гасит критическую частоту вра­щения одного из порядков. Для уменьшения износа втулок и пальцев к ним подводится смазка. На боковых поверхностях грузов с обеих сторон имеются по две смазочных канавки б глубиной 3,5 мм и дли­ной 55 ±2 мм, направленных от центра по радиусам к отверстиям для пальцев, но не доходящих до них. Масло из коленчатого вала через торцевое отверстие в первой коренной шейке поступает в канавки а, просверленные внутри отверстия ступицы антивибратора, а из них—

по радиальным каналам в подходит к канавкам б и по ним поступает на смазку пальцев.

Часть масла по канавкам а попадает в кольцевую выточку г внутри ступицы, а из нее по каналу д, расположенному под шпоночной ка­навкой, направляется для смазки эластичного привода насосов и ре­гулятора. От состояния антивибратора зависят во многом нормальная работа дизеля и срок службы коленчатого вала. Во время сборки паль­цы, имеющие на торцах цифры 3,4,6 и 7, устанавливают в отверстия ступицы, около которых выбиты такие же цифры. В процессе эксплу­атации следят, чтобы износ пальцев и втулок был не более установ­ленных норм. Как же работает антивибратор? Для этого рассмотрим случай, когда коленчатый вал вращается с частотой вращения ниже или выше критической. Тогда грузы под действием центробежных сил переместятся от центра в крайнее положение на величину зазора между пальцами 2, 4, б, 7 и отверстиями, но как только коленчатый вал нач­нет работать на критической частоте вращения, например при 550 об/мин, одна пара грузов, рассчитанная для гашения этих резо­нансных колебаний, придет в действие, а именно: при увеличении ча­стоты вращения коленчатого вала грузы в силу инерции будут стре­миться сохранить прежнюю частоту вращения, а следовательно, от­ставать на некоторый угол и препятствовать закручиванию вала. При уменьшении частоты вращения вала, наоборот, частота вращения гру­зов будет опережать частоту его вращения, а следовательно, препят­ствовать закручиванию вала в другую сторону. В эксплуатации вслед­ствие каких-либо нарушений крутильные колебания могут возникнуть и в рабочем диапазоне частоты вращения. Появление крутильных ко­лебаний можно обнаружить, изменяя частоту вращения вала двигате­ля. При приближении к критической частоте увеличивается шум, ре­гулятор начинает «водить» и т.п. Крутильные колебания будут прояв­ляться только на определенной частоте вращения; при увеличении или уменьшении частоты они прекращаются.

Значительное усиление, крутильных колебаний может произой­ти при выключении подачи топлива в один или несколько цилинд­ров. Крутильные колебания валов на дизелях 10Д100 в эксплуата­ции могут возникнуть при большом износе валиков антивибратора, нарушениях в сборке антивибратора, при заклинивании его грузов. Поэтому при осмотре антивибратора пальцы с диаметром менее

29 мм — 3-го порядка, 38 мм — 4-го порядка, 44,4 мм — 6-го поряд­ка, 46,15 мм — 7-го порядка или с овальностью более 0,05 мм заме­няют. При сборке пальцы устанавливают на свои места, для чего на цилиндрической части ступицы около отверстий выбиты цифры 3, 4, 6 и 7, а на пальцах нанесены электрографом эти же цифры. При износе втулок ступицы и грузов более 0,1 мм с одной стороны их перепрессовывают таким образом, чтобы изношенная поверхность была смещена на 120° по отношению к рабочей, или втулки заменя­ют. Натяг втулок восстанавливают при помощи эластомера ГЭН-150 (В). Осевое перемещение грузов, прижатых в направлении оси ступицы, должно быть от 0,4 до 1 мм. Натяг (0,03—0,06 мм) ступи­цы антивибратора восстанавливают при помощи ГЭН-150 (В). Ан­тивибратор дизель-генератора 1А-9ДГ аналогичен антивибратору дизеля 1 ОД 100.

Комбинированный антивибватор—это антивибрационный агрегат, предназначенный для уменьшения напряжений, возникающих вслед­ствие крутильных колебаний в коленчатом вале и связанных с ним ме­ханизмах, состоящий из маятникового антивибратора и установленно­го на нем демпфера вязкого трения 10 (рис. 3.25). Антивибратор установлен на фланце коленчатого вала и крепится болтами 1 и штиф­тами 2. В отверстия ступицы 6 маятникового антивибратора запрессо­ваны втулки. С помощью пальцев 5 к ступице подвешены шесть маят­ников 7. Для смазывания антивибратора масло подводится из полости коленчатого вала в кольцевую полость А, из которой под действием цен­тробежной силы по каналам поступает на смазывание пальцев и вту­лок. Демпфер вязкого трения состоит из маховика, корпуса и крышки. Пространство между маховиком и корпусом заполнено жидкостью с высокой вязкостью.

Дизель-генераторная муфта дизеля 10Д100

Полужесткая дизель-генераторная муфта соединяет нижний колен­чатый вал с якорем главного генератора.

Муфта (рис. 3.26) состоит из ведомого диска 1, который болтами 6 соединен с валом якоря главного генератора, и ведущего диска 3, со­единенного болтами 7с фланцем нижнего коленчатого вала. Диски изготовлены из стали 40; между дисками 1 и 3 установлен пакет из 80 стальных (сталь ЭЯ-2) пластин 2 толщиной 0,5—0,8 мм.

10

Рис. 3.25. Антивибратор комбиниро­ванный:

1,9 — болты; 2 — штифт; 3 — замоч­ная пластина; 4,8 — гайки; 5 — палец; 6 — ступица; 7 — маятник; 10 — дем­пфер; 11 — крышка; А — кольцевая полость для смазки; Б — соединение крышки с корпусом; В — поверхность расположения отверстия под рым-болт

Пластины 2 при помощи болтов 4 через сухари 5 прижимаются к ведомому диску 1, а болтами 9 через сухари 8 — к ведущему диску 3. Болты 4 и 9 вставлены в отверстия дисков и пластин плотно, а в суха­ри 5 и 8 — с большим зазором.

Конструкция муфты обеспечивает постоянный вращающий момент от вала дизеля к валу якоря генератора и допускает работу этих валов при небольшом несовпадении их осей.

По наружной поверхности ведущего диска 3 нарезаны косые зу­бья. Зубья входят в зацепление с червячным винтом валоповоротного механизма. Окружность диска 3 разградуирована на 360°, и на ней нанесены двенадцать меток; из них десять — от IT до ЮТ — соответ­ствуют положениям кулачков распределительных валов; по ним уста­навливают топливные насосы соответствующих цилиндров. Осталь­ные две метки соответствуют внутренним мертвым точкам поршней первого цилиндра.

Рис. 3.26. Дизель-генераторная муфта дизеля 10Д100:

1 — диск ведомый; 2 — набор пластин; 3 — диск ведущий; 4, б, 7 я 9 —

болты; 5,8 — сухари