Материалы сайта
Это интересно
Модернизация двигателя мощностью 440 квт с целью повышения их технико-экономических показателей
4.3. Сборочные единицы крепления ДВС 4.3.1. Определение размеров прокладок при монтаже ДВС Прокладки или клинья должны обеспечить надежное крепление и минимальную трудоемкость монтажа механизмов. Эти требования для одного и того же механизма могут быть удовлетворены при различных конструкциях и материалах прокладок. Окончательный выбор определяется технологичностью конструкции компенсирующего звена и техническими возможностями завода – строителя судна. При выборе материала основное значение имеет неизменность механических характеристик и формы прокладок под нагрузкой при различных температурных условиях эксплуатации. Размеры прокладок выбирают, исходя из удельного давления от веса механизма и усилия затяжки фундаментных болтов. При расчете вначале задаются числом и площадью прокладок, а затем проверяют на удельное давление правильность выбора. Удельное давление на прокладку от веса механизма: [pic] МПа, где [pic] Н – вес механизма; [pic] – число прокладок; [pic] мм2 – площадь прокладки. Усилие затяжки фундаментных болтов: [pic] Н, где [pic] – напряжение от затяжки болта: [pic] МПа, где [pic] МПа – предел текучести материала болта, для стали 45; [pic] – площадь поперечного сечения болта: [pic] мм2, где [pic] – внутренний диаметр резьбы болта. Удельное давление на прокладку от усилия затяжки фундаментных болтов: [pic] МПа. Суммарное давление на прокладку: [pic] МПа. Суммарное удельное давление на прокладку не должно превышать допускаемого значения, выбираемого в зависимости от материала лап механизма и типа прокладок. Допускаемое удельное давление на металлическую прокладку (остов механизма из чугуна): [pic] МПа. [pic] – условие выполняется. 4.3.2. Расчёт количества призонных болтов при монтаже ДВС Крепление судовых механизмов на судовом фундаменте обычно состоит из простых болтов и призонных цилиндрических болтов. Крупногабаритные дизели, рулевые машины и другие механизмы дополнительно имеют бортовые упоры, которые разгружают основное крепление от сдвигающих нагрузок. Отверстия для призонных болтов должны быть изготовлены с отклонением Н6 (Н7) и иметь шероховатость не грубее 7-ого класса, т. е. [pic] мкм. После сверления отверстия дополнительно обрабатывают черновыми и чистовыми развертками. Призонные болты изготавливаются индивидуально для каждого отверстия. Стержень болта обрабатывается по фактическому диаметру отверстия после чистовой развертки с допускаемым отклонением, обеспечивающим плотную посадку и шероховатость не грубее [pic]мкм. Усилие от динамических нагрузок, пропорциональное земным ускорениям (удары, сотрясения при аварийных ситуациях и т.д.): [pic] кН, где [pic] – коэффициент перегрузки, значение которого выбирается в зависимости от массы и частоты колебания оборудования; [pic] т – масса двигателя; [pic] м/с2 – ускорение свободного падения. Усилие от упора гребного винта равно нулю, так как упор воспринимается упорным подшипником, расположенным в валопроводе: [pic]. Усилие от веса механизма при крене судна: [pic] кН, где [pic] кН – вес механизма; [pic] – угол крена судна. Усилие от инерционных нагрузок при бортовой качке судна: [pic] кН, где [pic] сек, период качки судна; [pic] м – расстояние по высоте от центра тяжести механизма до центра тяжести судна. Усилие от момента, который возникает при работе механизма и стремится повернуть его вокруг центра крепления болтов: [pic], где [pic] – нагрузка наиболее удаленного от центра крепления и нагруженного болта; [pic] – число всех болтов. Нагрузку [pic] рассчитывают по формуле: [pic], где [pic] кН(м – момент, действующий в плоскости крепления; [pic] – расстояния от оси болта до центра крепления, м; [pic] – количество болтов на соответствующих радиусах. [pic] вычислим по теореме Пифагора: [pic], где [pic] м и [pic] м – размеры расположения болтов (рис. 4.1). [pic] м; [pic] м; [pic] м; [pic] м. Таким образом: [pic] кН; [pic] кН. Геометрическая сумма всех векторов усилий, приведенных к центру крепления, определяет расчетное значение эксплуатационной нагрузки (рис 4.1): [pic] [pic] кН, где [pic] ( [pic]. Для обеспечения неподвижности оборудования необходимо, чтобы эксплуатационные нагрузки, сдвигающие механизм в плоскости крепления, были в 2 раза меньше силы трения от затяжки фундаментных болтов и силы сопротивления призонных болтов срезу. Сила трения от затяжки болтов [pic]: [pic] кН, где [pic] – коэффициент трения. При определении сопротивления [pic] призонных болтов срезу считается, что они несут половину нагрузки болтового соединения: [pic] кН, где [pic] МПа – допускаемое напряжение на срез для стали 45; [pic] – площадь сечения болта по стержню: [pic] мм2, где [pic] мм – диаметр стержня болта; [pic] – число призонных болтов. Таким образом условие неподвижности выполнено: [pic]. 4.3.3. Установка призонных болтов Посадку призонных болтов выполняют предварительным охлаждением или непосредственной запрессовкой. Первый способ более совершенен. В этом случае исключаются задиры и уменьшение натяга из-за среза и смятия микронеровностей, характерных для запрессовки болтов. Температура охлаждения болта, обеспечивающая его свободную установку: [pic] (С, где [pic] (С – температура окружающей среды; [pic] м – фактический натяг напряженной посадки; [pic] м – зазор для установки болта; [pic] 1/(С – коэффициент линейного сжатия материала болта; [pic] м – диаметр болта при температуре окружающей среды. В качестве охлаждающей среды целесообразно применять жидкий азот, имеющий температуру кипения [pic] (С. Охлаждение производят в ваннах, в которые заливают азот из сосудов Дьюара. Температуру охлаждения контролируют по времени охлаждения. Время охлаждения до [pic] °С составляет 5 сек, а до [pic] °С – 12 сек на 1 мм диаметра болта. Момент затяжки фундаментных болтов: [pic] Н(м, где [pic] Па – предел текучести материала; [pic] м – внутренний диаметр резьбы болта.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35