Главная | Обратная связь

Практическое занятие №11

 

Тема: Конструкция узлов и деталей систем смазки различных ДВС

Цель:изучение особенностей конструкции узлов и деталей масляных систем

 

Материальное обеспечение:

1. Двигатели, установленные в лаборатории ДВС.

2. Детали, узлы масляных систем различных ДВС.

3. Заводские чертежи деталей.

4. Инструкции по эксплуатации дизелей.

 

Вводный контроль:

На двигателях малой и средней мощности основной масляный насос навешан на двигатель. Резервным прокачивают систему смазки перед пуском, после остановки, при маневрировании и в случае выхода из строя навешанного насоса. Масляные фильтры применяют в связи с тем, что в процессе работы дизелей находящееся в их системах масло неизбежно загрязняется от попадания в него воды, топлива, кокса, нагара. Масляные холодильники необходимы для охлаждения.

 

Краткая теория

 

Масляные насосы судовых двигателей подразделяют на шестеренчатые и винтовые. Для смазки цилиндра двигателя применяют поршневые насосы плунжерного типа – лубрикаторы. По приводу масляные насосы могут быть навешанными на двигатель или с независимым приводом. Лубрикаторы выполняют в основном навешанными.

Фильтры, входящие в систему циркуляционной смазки под давлением служат для очистки отработавшего масла от твердых механических в нем во время работы.

Масляные холодильники служат для охлаждения циркулирующего в магистрали масла. Оно охлаждается в холодильнике водой.

 

Порядок выполнения работы:

 

1. Разрез одной секции шестеренчатого реверсивного двухсекционного масляного насоса судового двигателя NVD-36 показан на рис.102. в корпусе секции насоса расположены две рабочие шестерни 3 и 7, два всасывающих шариковых клапана 6 и 1 и два нагнетательных клапана 4 и 2.

При вращении ведущей шестерни 3 против часовой стрелки, как показано на чертеже, в плоскости (а) создается разряжение, открывается всасывающий клапан 6, и масло, пройдя через него, нагнетается в полость (б), откуда через нагнетательный клапан 2 поступает в магистраль. Если ведущая шестерня вращается по часовой стрелке, всасывающей полостью становится полость (б), масло поступает туда через клапан 1, а нагнетается в магистраль через клапан 4. в случае повышения давления в магистрали сверх нормального масло перепускается через предохранительный клапан 5.

 

 

Рис. 102, Реверсивный масляный насос двигателя NVD-36.

 

 

2. Принципиальная схема насосного элемента лубрикатора для смазки цилиндров двигателей показана на рис.104. лубрикатор представляет собой коробку, заполненную маслом, в которой несколько насосных элементов. Каждый насосный элемент состоит из корпуса 17, в котором размещены четыре насосика: два дозирующих (вверху) и два подающих (внизу). Один дозирующий и один подающий насосики образуют секцию. На рис.104 дан разрез по первой секции, вторая секция расположена за первой.

 

 

Рис. 104. Принципиальная схема на­сосного элемента лубрикатора дви­гателей NVD

 

 

Через коробку проходит кривошипный валик 5, каждый кривошип 4 которого охватывается скобой 3. На скобе закреплены плунжер 6 дозирующего и плунжер 2 подающего насосика. Против плунжера 6 установлен регулирующий плунжер 8, шток которого свободно посажен в отверстие ограничителя 10.

Положение ограничителя 10 фиксируется винтом 11. плунжер 8 отжимается влево с помощью пружины 13. рабочая полость дозирующего насосика каналом 9 соединена с контрольной трубочкой 12. кривошипный валик 5 через специальный приводной механизм получает вращение от коленчатого вала двигателя.

Лубрикатор работает следующим образом. При вращении кривошипного валика 5 скоба 3 вместе с плунжерами перемещается влево. В результате разряжения масло по каналу 1 поступает в рабочую полость дозирующего насосика. При движении плунжера 6 вправо масло вытекает по каналу 1 в масляную ванну 7 до тех пор, пока торец плунжера его не перекроет. Масло начнет сживаться, и регулирующий плунжер 8 в результате создавшегося давления, преодолевается сопротивление пружины 13, также перемещается вправо.

В тот момент, когда торец плунжера 8 сравняется с каналом 9, порция масла, заключенная между двумя плунжерами, по каналу 9 через контрольную трубочку 12 попадает в маслосборник данной секции. Из маслосборника масло по каналу 14 стекает в полость 15 нагнетательного плунжера, откуда через клапан 16 подается к точке смазки.

Количество масла, подаваемого каждой секцией, контролируют по числу капель, выходящих из трубочки 12. наблюдение за количеством капель ведут через стекло.

Порции масла, подаваемые каждой секцией, изменяют регулировочным винтом 11. При повороте винта по часовой стрелке или в обратную сторону ограничитель 10 с плунжером 8 перемещается вправо или влево. В результате увеличивается или уменьшается объем рабочей полости (между плунжерами 6 и 8) дозирующего насосика.

Валик лубрикатора имеет рукоятку для прокачки цилиндров маслом перед пуском двигателя.

 

3. Ручной маслоподкачивающий поршневой насос двойного действия двигателей NVD показан на рис.106 (для прокачки всей масляной магистрали перед пуском двигателя).

На валике 6 установлены рукоятка 4 и рычаг, связанный с поршнем 8. при качании рукоятки поршень 8 совершает возвратно-поступательное движение. При ходе поршня в сторону полости 7 в полости 10 создается разряжение. В результате этого масло из трубопровода 9, соединенного с картером двигателя, отжимает клапан 1 и заполняет полость 10. при обратном ходе поршня в полости 10 создается давление, клапан 1 садится в гнездо, а клапан 2 под давлением отрывается от седла, пропускает масло в трубопровод 3, откуда оно нагнетается к местам смазки.

Точно также прокачивается масло через другую пару клапанов, расположенных в полости 7. Любой из двух ходов поршня является нагнетающим.

 

Рис. 106 Ручной маслоподкачивающпй поршневой насос дизелей NVD

 

4. Масляные фильтры применяют в связи с тем, что в процессе работы дизелей находящиеся в их системах масло неизбежно загрязняется от попадания в него воды, топлива, кокса, нагара и других примесей. Для продления срока службы циркуляционное масло необходимо систематически очищать. В судовых условиях масло очищают фильтрацией и сепарацией. Фильтры грубой очистки выполняют сетчатыми, пластинчато- или ленточно-щелевыми. По устройству они аналогичны соответствующим топливным фильтрам. Фильтрующий элемент пластинчато-щелевого фильтра грубой очистки показана на рис.58.

 

 

 

Рис.58. Пластинчато-щелевой масляный фильтр грубой очистки

 

Данный элемент состоит из набора круглых стальных пластин 3, между которыми установлены промежуточные пластинки (звездочки) 1. Несколько сот пластин и звездочек собирают на валике 6. между пластинками образуются щели, величина которых равна толщине звездочки (0,15 мм).

Масло, поступающее под давлением из холодильника в нижнюю полость фильтра (под перегородкой 9), омывает снаружи фильтрующий элемент и проходит через щели между рабочими пластинками. При этом посторонние частицы, имеющие размеры больше этих щелей, остаются на поверхности. Очищенное масло по каналам А, образованным вырезами в пластинах и звездочках, поступает в корпус 8, оттуда через окна 7 – в верхнюю полость фильтра (над перегородкой 9) и далее в магистраль.

В щели между рабочими пластинами 3 входят концы треугольных пластин (щеток) 2 толщиной 0,1 мм, надетых на стержень 5 квадратного сечения, неподвижно закрепленный в корпусе 8 щетки образуют подобие гребенки. Валик 6 можно вращать вокруг оси рукояткой 4, выходящей наружу корпуса секции фильтра. Вместе с валиком поворачиваются рабочие пластины 3 и звездочки 1, в то время как щетки 2, оставаясь неподвижными, будут счищать грязь застрявшую на гранях между пластинами фильтра.

Фильтры тонкой очистки масла выполняют емкостными, то есть такими, у которых вся масса фильтрующего материала используется для задержания посторонних примесей. В качестве фильтрующего материала применяют картон, бумагу, минеральную вату, хлопковые концы и пр.

Большое распространение получили картонные фильтры АСФО (рис.59, а), в которых масло фильтруется в щелях между картонными прокладками и в простой структуре картона. Фильтрующий пакет состоит из набора попеременно сложенных пластин 3 с вырезами (а) и прокладок 2 со спицами, в которых выштампованы радиальные канавки (б), начинающиеся от края внутреннего отверстия, но не доходящие до обода. Пакет собирается между двумя накладками 1 и 4, надевается на трубу 10 и сжимается пружиной 8. масло через отверстие 11 поступает в корпус фильтра, откуда через вырезы (а) в пластинах попадает в полости между спицами. Далее масло проходит через щели между пластинами и прокладками, фильтруется в них по радиальным канавкам (б) протекает в полость 7, окружающую центральную трубу. Через отверстия в трубе 5 очищенное масло попадает внутрь трубы и отводится из фильтра через канал 9.

 

Рис.59. Масляные фильтры тонкой очистки: а – картонный АСФО; б – реактивная масляная центрифуга

 

Дросселирующее отверстие необходимо для того, чтобы предотвратить увеличение потока масла через фильтр и прекращение смазки двигателя в случае прорыва картонных прокладок. Однако фильтры тонкой очистки не обеспечивают необходимого продления срока службы масла из-за некоторых недостатков (быстрая засоряемость, а, следовательно, и большая потребляемость в фильтрующих материалах, задержка фильтрами улучшающих присадок). Поэтому в настоящее время в системах смазки двигателей вместо фильтров тонкой очистки устанавливают реактивные масляные центрифуги. В центрифугах масло очищается также, как и в сепараторах.

 

5. Реактивная центрифуга показана на рис.59 (б). Центрифуга состоит из корпуса 4, отлитого за одно целое с крышкой люка, и ротора, состоящего из корпуса ротора 5 и крышки 3. Ротор установлен на оси 9 на подшипниках скольжения (втулках) 1 и 7 и на одном упорном шарикоподшипнике 8.

В нижней части корпуса ротора ввернуты два сопла 6 с калибровочными отверстиями, которые соединяются с помощью сверленных каналов и двух запрессованных в корпусе ротора маслозаборных трубок 2 с внутренней полостью ротора.

Подведенное к центрифуге масло под давлением поступает к оси ротора, затем через сверленные отверстия во внутреннюю полость ротора. При заполнении ротора масло через маслозаборные трубки поступает к соплам. В результате реакции струи масла, вытекающего из сопел, ротор вращается с большой скоростью.

При этом взвешенные в масле твердые частицы с плотностью, превышающей плотность масла, под действием центробежных сил осаждаются на внутренних стенках вращающегося ротора, образуя сравнительно плотный осадок. Чистое масло собирается в центральной части ротора, откуда по наклонным трубкам 2 выбрасывается через сопла и сливается в картер дизеля.

Для очистки масла от металлических частиц, появляющихся в результате износа деталей, в поддоны некоторых двигателей или корпуса фильтров устанавливают постоянные магниты, притягивающие металлические частицы.

 

6. Масляные холодильники применяют в связи с тем, что в процессе работы двигателя масло не только смазывает трущиеся поверхности, но и охлаждает их. Отнимая тепло от трущихся деталей, масло нагревается до температуры 60-80ºС. По конструкции масляные холодильники бывают трубчатыми, диафрагментарными и пластинчатыми. Принцип действия холодильников заключается в отдаче тепла забортной воде, омывающей трубки или пространства между пластинками, по которым она протекает. Конструкция трубчатого холодильника двигателей NVD показана на рис.60, а. Холодильник состоит из корпуса 4 с крышками 1 и 3.

 

 

 

Рис.60. Масляные холодильники: а- трубчатый; б – диафрагменного типа

Внутри корпуса размещены латунные или мельхиоровые трубки 6, завальцованные в трубной лоске 2. Масло омывает трубки снаружи. Вода протекает внутри трубок. Поток воды направлен навстречу потоку масла. Это улучшает теплообмен. Для увеличения скорости течения масла и обеспечения поперечного обтекания трубок установлены диафрагмы 5.

Масляный холодильник диафрагменного типа с фильтром двигателя показан на рис. 60,б. В корпусе 8 установлены круглые диафрагмы 5. В каждой из них пробито шесть отверстий с отогнутыми краями в виде ножек и центральное отверстие с фланцем. Соседние пластины примыкают одна к другой фланцами и ножками и повернуты одна относительно другой на 30ºС, в связи с чем создается зигзагообразный путь для масла.

Через канал, образованный большими центральными пластинами, проходит цилиндрическая труба 10, которая со стороны фильтра заглушена, а с другой стороны через полость 7 соединена с зарубашечным пространством блока цилиндров. Внутри этой трубы проходит труба 9 меньшего диаметра, по которой от насоса подводится охлаждающая вода. Масло по трубопроводу 11 нагнетается к масляному пластинчато-щелевому фильтру 12, из него поступает к пластинам холодильника. Проходя через отверстия пластин, масло охлаждается и через патрубок 6 направляется в масляную магистраль дизеля.

При пуске двигателя в условиях низкой температуры вязкость и давление масла повышаются, вследствие чего он не успевает проходить через отверстия пластин. На этот случай предусмотрен перепускной клапан, представляющий собой шарик 2, нагруженный пружиной 3, проходя через который масло по каналу 4 направляется в магистраль, минуя холодильник. Для выпуска воздуха из магистрали служит краник 1. пластинчатые теплообменники по сравнению с трубчатыми обладают рядом преимуществ. Имея достаточную поверхность теплообмена, они очень компактны. Конструкция таких теплообменников позволяет быстро разбирать и собирать основные узлы, что удобно при очистке. К недостаткам пластинчатых теплообменников можно отнести высокую чувствительность к температурным изменениям и возможные пропуски жидкостей.

 

Содержание отчета:

1. Тема и цель практического занятия.
2. Материальное обеспечение.
3. Отчет о проделанной работе.

Заключительный контроль:

1. Резервный масляный насос.
2. Работа лубрикатора.
3. Ручной масляный насос.
4. Масляные фильтры (грубой и тонкой очистки).
5. Реактивная центрифуга.
6. Масляные холодильники (трубчатые, диафрагменные).
7. Назначение масляного насоса, лубрикатора, ручного насоса.
8. Назначение центрифуги, масляного фильтра, холодильника

 

Литература:

1. Методические указания к выполнению лабораторных и практических работ по дисциплине «Судовые энергетические установки и их эксплуатация», 1985.
2. Соловьев Е.М. Пособие мотористу промыслового судна, 1979.
3. Соловьев Е.М. Учебник моториста первого класса промыслового флота, 1981.