Контроль состояния коренных и шатунных шеек коленчатого вала дизеля. Изучение конструкции измерительных средств и методов технического контроля коренных и шатунных шеек коленчатого вала дизеля

Лабораторная работа  № 1

Контроль состояния коренных и шатунных шеек

коленчатого вала дизеля

Цель работы. Изучение конструкции измерительных средств и методов технического контроля коренных и шатунных шеек коленчатого вала дизеля.

1 Краткие сведения из теории

1.1 Требования, предъявляемые к коленчатым валам дизелей

Коленчатый вал является наиболее трудоемкой как в изготовлении, так и в обслуживании деталью дизеля. Размеры коленчатого вала зависят от мощности дизеля и могут быть определяющим фактором при выборе габаритных размеров и массы дизеля в целом. От размеров, конструкции и прочности коленчатого вала в значительной степени зависит надежность, а также ресурс работы дизеля до капитального ремонта. Для повышения запаса прочности и эксплуатационной надежности у чугунных коленчатых валов предусмотрена силовая накатка галтелей шеек роликами, газовое азотирование, применение чугуна с улучшенными механическими и химическими свойствами [11].

Коленчатые валы тепловозных дизелей изготавливают из высокопрочного модифицированного чугуна [дизели типа Д100, 14Д40(11Д45) и Д49] или стали (дизель типа Д49 последних модификаций).

Определяющим фактором применения литых чугунных валов является возможность придать валу при его изготовлении наиболее рациональную конструкцию с обеспечением равнопрочности по всем его сечениям. Изготовление чугунных валов с полыми шатунными и коренными шейками позволяет равномерно распределить металл в процессе отливки между щеками и шейками, вследствие чего уменьшается концентрация напряжений в сопряжениях. Одновременно у коленчатых валов с полыми шейками увеличивается предел выносливости. Выбор оптимального химического состава чугуна с учетом механической прочности, применение термообработки и других технологических факторов позволяет чугунным валам длительное время работать без повреждений и с наименьшим износом, не превышающим износ стальных валов при одинаковых режимах эксплуатации.

Шероховатость шеек коленчатого вала, их диаметр и длина, перекрытие шеек являются важными факторами, обеспечивающими прочность вала и условия смазывания их подшипников. Масляные каналы в коренной и шатунной шейках служат для подвода смазки к подшипникам, от расположения и размеров которых зависит прочность вала. Обусловлено это тем, что неудовлетворительная смазка и длительна работа коленчатого вала в условиях режима граничного трения может привести к повышенному износу пары трения, а при определенных условиях – к задирам шеек вала.

При изготовлении щеки коленчатых валов, особенно чугунных, должны иметь такие размеры, чтобы напряжения их от изгиба не превышали напряжений в шатунных шейках. Кроме того, размеры коленчатых валов (толщина щеки, диаметры шеек, радиус кривошипа) должны иметь такое соотношение, при котором изгибающие моменты во всех его элементах не приводили бы к завышенным изгибным напряжениям [9, 11].

1.2 Объем работ при техническом обслуживании и текущем ремонте коленчатых валов дизелей

Техническое обслуживание ТО-3 и текущий ремонт ТР-1. Перед постановкой тепловозов на техническое обслуживание ТО-3 и текущий ремонт ТР-1 при работающем дизеле проверяют ритмичность работы дизеля, отсутствие посторонних шумов, стуков и вибрации в механизмах и узлах.

При остановленном дизеле при вскрытых люках картера осматривают состояние крышек подшипников и шплинтовку гаек болтов подвесок.

Через одно техническое обслуживание ТО-3 у дизеля Д100 с помощью щупа проверяют качество укладки нижнего коленчатого вала с первой по седьмую коренные шейки. Щуп толщиной 0,05 мм не должен проходить между шейками вала и коренными подшипниками подвесок.

При текущем ремонте ТР-1 проверяют качество укладки коленчатого вала по прилеганию коренных шеек вала к рабочим поверхностям нижних вкладышей и величине зазоров «на масло». Укладку коленчатого вала проверяют без отсоединения ротора генератора.

Если в результате проверки укладки коленчатого вала будет установлено, что коленчатый вал лежит на каком-либо одном подшипнике, то укладку коленчатого вала восстанавливают за счет исправления подвески подшипника, на которой лежит коленчатый вал. Перед исправлением подвески дефектного подшипника проверяют качество укладки вала на остальных (кроме дефектного) подшипниках.

На первом текущем ремонте ТР-1 дизеля, прошедшего ремонт с выемкой коленчатого вала, доворачивают на два деления гайки болтов крепления коренных подшипников и проверяют укладку коленчатого вала.

Текущие ремонты ТР-2, ТР-3. При текущих ремонтах ТР-2 у дизеля Д100 снимают верхний коленчатый вал и измеряют диаметры коренных и шатунных шеек вала.

При текущем ремонте ТР-3 производят проверку качества укладки коленчатого вала и зазоров «на масло» при отсоединенном генераторе с помощью щупа.

В случае проведения ремонта с выемкой коленчатого вала демонтированные детали подшипниковых узлов и коленчатый вал очищают, осматривают и подвергают магнитному контролю. Коленчатый вал, имеющий трещины любого размера заменяют. Перед выемкой коленчатого вала проверяют его осевой разбег в упорном подшипнике.