- •Е. Г. Стеценко, ю. Н. Конарев коленчатые валы тепловозных дизелей москва «транспорт» 1985
- •Предисловие
- •I. Влияние конструктивных форм коленчатых валов на прочность и долговечность
- •Общие сведения
- •1. Типы коленчатых валов:
- •Основные элементы конструкции коленчатых валов (галтели, шейки, щеки)
- •Тепловые деформации блока цилиндров и их влияние на напряженное состояние коленчатого вала
- •Размеры и нормы содержания коленчатых валов в эксплуатации
- •Впияние качества литья на прочность коленчатых валов
- •Характеристика чугуна, применяемого для коленчатых валов
- •Совершенствование технологии отливки коленчатых валов
- •Методы повышения предела выносливости и износостойкости коленчатых валов
- •Общие сведения
- •Пластическая деформация (накатывание) поверхности галтелей
- •Особенности технологии накатывания
- •См2 и 0,2 мм Риски, задиры и забоины щек, галтелей не допускаются; вал проверить на наличие пороков металлургического характера
- •Химико-термическая обработка (азотирование)
- •Хромирование поверхности шеек
- •IV. Эксплуатация коленчатых валов
- •Виды повреждений коленчатых валов рядных и V-образных дизелей
- •1 2 3 * 5 В 7 8 э т, годы
- •Интенсивность износа неазотированных и азотированных коленчатых валов
- •250,00 243,38 2K9,ss гЩэь й,нм 1 — шатунные шейки новых валов; 2 — коренные шейки новых валов; 3 — шатунные шейкн максимально изношенных валов; 4 — коренные шейкн максимально изношенных валов
- •Средияя овальность всех шеек
- •Эксплуатационные нормы содержания коленчатых валов
- •Несоосность (ступенчатость) опор и коренных шеек коленчатых валов
- •Типа дюо:
- •Днзеля 14д40
- •Методы измерения износа шеек
- •Ного износа шеек коленчатого вала днзеля типа дюо при помощи шейкомера (при расположении вала в блоке цилиндров)
- •Рнс. 41. Схема измерения вырезанной лунки
- •Укладка коленчатого вала на опоры блока цилиндров
- •Дефектоскопия коленчатых валов
- •Для учащихся технических школ машинистов тепловозов.
- •Заказы принимаются:
'%
16
Г5
«сэ
в
да
Сэ
Я
5:
V)
8
£25
-
<5
к
-
1
1
~1
\
-
1
/ г
Н
м
г
\
ч
f /
~
-ч
>-
м
/ (
ч >
/
Рис.
26. Дифференциальная (J)
и
интегральная (2)
кривые распределения количества
смененных коленчатых валов дизеля
11Д45 из-за разрушения в зависимости
от срока эксплуатации
1 2 3 * 5 В 7 8 э т, годы
У дизелей 5Д49 (16ЧН26/26) при пробеге 400 тыс. км, что соответствует Vs запланированного пробега до капитального ремонта, процент поврежденных коленчатых валов в эксплуатации более чем в 2 раза превышает повреждения валов дизелей 11Д45, которые обнаруживаются, как правило, при разборке дизеля прн капитальном ремонте. Такое положение является прежде всего следствием несовершенства применяемых методов определения необходимых запасов прочности коленчатого вала этого дизеля в стадии его проектирования, а также недостатком конструкции опорного узла вала и степени его влияния иа напряженное состояние коленчатого вала. При эксплуатации этих дизелей установлено, что положение опорного узла за сравнительно небольшой пробег тепловоза значительно изменяется (деформируется) и это происходит от неправильного усилия затягивания болтов этого узла, а также от несимметричного расположения болтов относительно поверхности разъема бугеля. Эти деформации настолько велики, что они приводят к значительному изменению диаметра отверстия опорного узла в вертикальной плоскости. Если для опорного узла дизеля типа ДЮО это значение составляет всего 0,02 мм, то для V-образных дизелей указанное изменение достигает 0,13— 0,15 мм, что приводит к появлению несоосности опор даже при отсутствии искривления блока дизеля в продольном его направлении. Эта несоосность в эксплуатации достигает 0,15 мм и более.
Другим важным фактором, влияющим на напряженное состояние коленчатого вала, является упругая податливость опор V-образных дизелей, которая возникает по направлению действия сил в блоке цилиндров при работе дизеля. Величина этой
податливости в 1,5 раза превышает такую величину, возникающую по вертикальной оси блока цилиндров.
Вертикальная упругая податливость усугубляется конструктивным исполнением крышки коренного подшипника (зубчатый стык и др.). Так, при снижении усилия затягивания болтов крышки, возникающем в эксплуатации из-за плохой работы зубчатого стыка, податливость опор возрастает более чем в 2 раза. Так как снижение затягивания по всем опорам неравномерно, то и податливость всех опор неравномерна. Например, двукратное относительное увеличение податливости одной из опор в дизеле 5Д49 вызывает увеличение амплитудного значения изгибающего момента, а следовательно, и напряжений в коленчатом вале на 58%. В конструкциях дизелей 11Д45 и 5Д49 при оценке влияния ослабления уровня затягивания на напряженное состояние вала должна учитываться также дополнительная несоосность опор. При этом значение коэффициентов запаса прочности коленчатых валов, подсчитанное с учетом действительных величин несоосности и податливости опор блока цилиндров, может быть рекомендовано для оценки прочности коленчатых валов при проектировании новых дизелей.
