Ремонт втулки цилиндра судового МОД типа RND 68. Термоусталостные разрушения верхнего пояса втулки со стороны камеры сгорания и трещины

Страницы работы

Содержание работы

Председатель Государственной Аттестационной Комиссии, студент к защите выпускной квалификационной работы на тему "Ремонт втулки цилиндра судового МОД типа RND 68" готов...

Целью данной выпускной квалификационной работы является  разработка технологии ремонта втулки цилиндра, которое заключается в обосновании и выборе метода ремонта, последовательности разборки, описании процесса дефектации втулки. На основании анализа износов и повреждений обоснован и определен способ ремонта втулки, разработана технология восстановления втулки, рассмотрены испытания втулки после ремонта. А также произведен прочностной расчет после ремонта и рассчитана стоимость ремонта втулки.

Втулка цилиндра, рассматриваемая в данной выпускной квалификационной работе, входит в состав двигателя  Sulzer RND 68 (показать на поперечный разрез), который является 2-х тактным, малооборотным, реверсивным, крейцкопфным с газотурбонаддувом. Применяется на судне White Purl, которое перевозит сжиженный газ в качестве главной энергетической установки. Техническая характеристика двигателя... (рассказать про мощность, ход поршня, максимальное давление сгорания, среднее эффективное давление)

Втулка имеет характерные дефекты такие как (все показать на чертеже):

1) термоусталостные разрушения верхнего пояса втулки со стороны камеры сгорания и трещины;

2) трещины под опорным буртом;

3) овальность в верхнем поясе;

4) износ рабочей поверхности;

5) односторонний износ и овальность втулки в районе выхлопных окон;

6) разрывы втулки в поясе окон.

7) Коррозионный и эрозионный износ со стороны полости охлаждения.

В выпускной квалификационной работе рассмотрено устранение 2 дефектов втулки – это износ рабочей поверхности и трещины под опорным буртом, как наиболее распространенных для данного двигателя.

В качестве метод ремонта выбран необезличенный, то есть метод, при котором сохраняется принадлежность восстановленных составных деталей к определенной конструкции. Данный выбор связан с небольшим количеством судов с двигателем типа RND 68.

Для оценки технического состояния  втулки необходимо разобрать двигатель. Разборка двигателя осуществляется в следующем порядке:

1) сначала нужно снять контрольно-измерительные приборы;

2) далее снять ограждения, наружные трубопроводы, арматуру, навешанные механизмы и устройства;

3) потом снять продувочный и выхлопной ресиверы;

4) затем вскрыть крышку картера;

5) после этого снять механизм газораспределения и передаточный механизм;

6) дальше демонтировать трубопроводы, расположенные в картере;

7) затем демонтировать крышку цилиндров;

8) потом демонтировать поршень со штоком;

9) и в конце выпрессовать втулку.

После разборки двигателя и демонтажа втулки, ее нужно очистить от масла, нагара и прочих загрязнений. После того как втулка очищена, её дефектуют.

Дефектацию втулки цилиндра выполняем в следующем порядке:

1) сначала производим визуальный осмотр втулки с целью выявления трещин, рисок, наработков, задиров и коррозии;

2) далее производим капиллярную дефектоскопию в районе галтели под опорным буртом для определения возможного наличия трещин;

3) и потом производим обмер внутренней рабочей поверхности с помощью микрометрического нутромера с целью определения износов и нарушения геометрии. Внутреннюю поверхность втулки измеряем в 7 сечениях, и в каждом сечении в 2-х взаимноперпендикулярных плоскостях.

В результате измерительной дефектоскопии было установлено, что фактические размеры рабочей поверхности втулки номинальным Ø680 мм достигли предельно допустимых значений (бланк обмеров приведен в пояснительной записке), на рабочей поверхности имеются риски и задиры. Отклонение формы (овальность 1,25 мм) достигло предельно допустимых значений 1,25 мм. С помощью капиллярного метода обнаружена трещина под опорным буртом. Требуется восстановление втулки цилиндра.

Так как износ втулки цилиндра составляет 2,9 мм в диаметре от номинального, то втулка цилиндра будет восстанавливаться посредством расточки на токарном станке на первый ремонтный размер, а именно на 684 мм (расчет ремонтного размера приведен в пояснительной записке) с применением пористого хромирования в качестве упрочняющего метода. Упрочнение применяется в целях увеличения износостойкости рабочей поверхности и, как результат, увеличение долговечности работы двигателя. При этом лучшими характеристиками в процессе эксплуатации обладает пористое хромирование, так в нанесенном покрытии присутствуют поры, в которых будет находиться масло, а это, в свою очередь, приводит к уменьшению масляного голодания, которое не редко возникает при эксплуатации двигателя.  Толщина хромового покрытия, как правило, не превышает 0,3 мм (нанесение покрытия большей толщины экономически невыгодно, а также с увеличением толщины покрытия ухудшается адгезия основного и наносимого материалов). Поэтому восстановление втулок цилиндров большого типоразмера на номинальный размер путем хромирования невозможно.

Трещина под опорным буртом устраняется путем проточки галтели на токарном станке до полной выборки трещины, далее с помощью штангенглубиномера определяем глубину трещины и она равна 8,5 мм, что составляет 15 % от толщины стенки, следовательно, втулка не будет подлежать замене. После этого назначается поверхностное пластическое деформирование методом чеканки для упрочнения поверхностного слоя галтели.

После окончания механической обработки втулка должна быть подвергнута обязательным гидравлическим испытаниям

– камера сгорания испытывается давлением 14 МПа;

– остальная поверхность испытывается давлением 0,7 МПа в течении 5 мин.

Технологический процесс восстановления втулки представлен в маршрутной карте в пояснительной записке.

Расчет на прочность показал, что максимальные суммарные напряжения на внутренней поверхности в выбранном сечении (показать на чертеже сечение) составляет 72,1 МПа при максимально допустимых 80–90 МПа, следовательно условия прочности выполняются.

Стоимость ремонта втулки цилиндра двигателя Sulzer RND 68 по предложенной технологии составляет 42259,88 рубля, а стоимость новой втулки больше ста тысяч.

Итак, В настоящей выпускной квалификационной работе по теме «Ремонт втулки цилиндра судового МОД типа RND 68» разработана технология ремонта втулки цилиндра двигателя Sulzer RND 68, в частности обоснован и выбран метод ремонта, изложена последовательность разборки двигателя, описан процесс дефектации втулки, на основании анализа износов и повреждений обоснованы и определены способы ремонта втулки, разработана технология восстановления втулки, изложены испытания втулки после ремонта.

Проверочный расчет на прочность втулки после восстановления показал, что максимальные напряжения ниже допустимых.

Стоимость ремонта цилиндровой втулки согласно расчету составляет 42259,88 рубля, а предложенная технология восстановления эффективна.

Предложенные мероприятия по охране труда обеспечивают безопасное выполнение работ при ремонте судовых технических средств в механических цехах и гальванических участках.

Студент доклад закончил.

Похожие материалы

Информация о работе