Домашнее задание №8

5.1. По зазорам, указанным в таблицах 55-57 вычислить изломы и смещения на каждом фланцевом соединении валопровода. Сравнить полученные изломы и смещения с допускаемыми величинами расцентровки валопровода (таблица 53). Оформить развернутое заключение по результатам сравнения.

5.2. Расчет центровки концевых валов.

Вначале необходимо просчитать фактические значения E_ф и I_ф и номинальные значения Е_н и I_н. Расчет производится по формулам 1 и 2 в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

Величины смещений (е) и изломов (i) выбираются из табл. 54-56. Полученное фактическое значение (E_ф и I_ф) сравнивается с нормативным значением (Е_н и I_н), рассчитанным по этим же формулам. Если фактическое значение (E_ф) и фактическое значение (I_ф) меньше или равны нормативным значениям, то приступают к построению оси валовой линии. В случае если Е_ф и I_фбольшеЕ_н и I_н, сначала принимается решение о центровке двигателя относительно дейдвудного вала на величину Е_ф и построения производят без учёта положения концевых валов. Направление смещений двигателя в вертикальной и горизонтальной плоскостях зависит от знака перед Е_ф.Если и имеют знак (-), значит, двигатель необходимо сместить в верти­кальной плоскости вниз на величину , а в горизонтальной плоскости на правый борт – на величину .

5.3. Построение оси валовой линии в вертикальной и горизонтальной плоскостях (рис. 101):

а) для построения оси валопровода выбирают масштабы построения: по горизонтальной оси это уменьшающий масштаб m₁, а по вертикальной оси – увеличивающий масштаб M₁. Обычно m₁ = 1:15; M₁ = 5:1;

б) приняв за базу дейдвудный вал, изобразить его в виде горизонтальной прямой O₀O₁ в масштабе 1:15;

в) продлить пунктиром эту прямую и отложить на ней отрезок O₁O₂ = m₁·L₁, где m₁ – масштаб (рекомендуется 1:15), L₁ – длина после дейдвуда промежуточного вала в миллиметрах;

Рисунок 101. Схема положения валопровода в вертикальной плоскости.

г) вычислить перемещение точки О₂ от излома с учетом принятых масштабов m₁, M₁ по формуле: , где L₁ – длина первого от дейдвуда промежуточного вала в метрах. Внимание: масштабы m₁, M₁ уточняются после пробного построения! Радиусом О₁О₂ провести дугу и отложить на ней отрезок : вниз, если излом положительный; вверх – если отрицательный.

Соединить точки О₁ и О₂^э сплошной тонкой линией – это будет положение промежуточного вала если между гребным и промежуточным валами имеется только излом;

д) от точки О₂^’ по дуге отложить в увеличивающем масштабе 5:1 смещение e₃: вниз, если смещение положительное; вверх – если отрицательное. Полученную точку обозначить O₂^”;

е) с точки O₂^” провести жирной линией прямую, параллельную линии O₁O₂^’. Полученная линия O₁^’O₂^” – это положение первого промежуточного вала с учетом излома и смещения;

ж) продлить пунктиром линию O₁^’O₂^” и отложить на ней отрезок O₂^’O₃ = m₁·L₂, где L₂ – длина второго промежуточного вала в миллиметрах. Радиусом O₂^”O₃ провести дугу и отложить на ней перемещение от излома на фланце № 2, равное O₃O₃^’ = L₂·i₂·m₁·M₁, где L₂ – длина второго промежуточного вала в метрах;

з) от точки O₃^’ отложить в увеличенном масштабе 5:1 смещение e₂. Полученную точку обозначить O₃^” и провести из этой точки жирной линией прямую, параллельную линии O₂^”O₃^’ – это положение второго промежуточного вала ;

и) далее аналогично построение для фланцевого соединения № 1.

По такой же методике выполняется построение схемы положения валопровода в горизонтальной плоскости.

5.4. Построение схемы положения оси коленчатого вала главного двигателя относительно оси гребного винта (рис. 102).

а) построение выполнить в таких же масштабах, как в пункте 5.3.;

б) принять за базу гребной (дейдвудный) вал и изобразить его в виде горизонтальной прямой O₀O₁;

в) продлить пунктиром эту линию и отложить на ней отрезок O₁O₂ = L_1·m_i + L₂·m₁;

г) в точке О₂ выполнить построение смещения Е_ф и излома J_ф по методике, изложенной в пункте 5.3. для вертикальной плоскости;

д) выполнить аналогичное построение для горизонтальной плоскости.

Рис. 102. Схема положения двигателя относительно гребного винта в вертикальной плоскости

5.5. Расчет перемещений опорных подшипников для устранения расцентровки валопровода (рис. 103):

а) перенести схему положения валопровода в вертикальной плоскости (рис. 101) без дополнительных линий построения;

Рис. 103. Схема устранения расцентровки валопровода

б) отложить в масштабе положение середины опорных подшипников валопровода (точки П1, П2, П3, П4);

в) соединить тонкой линией концевые точки осей гребного и коленчатого валов (линия O₁O₃^’’’);

г) определить расстояние от точек П1, П2, П3, П4 до прямой O₁O₃^’’’ (новой оси валопровода). Отрезки t₁, t₂, t₃, t₄ (в масштабе) будут соответствовать величине перемещения опорных подшипников в вертикальной плоскости;

д) выполнить аналогичное построение для горизонтальной плоскости;

е) если J_ф < J_н, Е_ф > Е_н по аналогичной методике определить перемещение носовой и кормовой частей двигателя относительно оси гребного вала;

ж) результаты расчета перемещений опорных подшипников и (или) двигателей представить в табличном виде (таблица 54).

Таблица 54. Результаты расчёта перемещений опорных подшипников и (или) двигателей

Размеры перемещений, мм
Вертикальная плоскость	Горизонтальная плоскость
П1	П2	П3	П4	двигатель	П1	П2	П3	П4	двигатель
нос	корма	нос	корма
Плюс возле цифры означает перемещение вверх или правый борт, минус – вниз и на левый борт.

5.6. Подготовить письменные ответы на контрольные вопросы.

1. Что такое центровка деталей, узлов и валопроводов?

2. В чем состоит цель проверки центровки?

3. Что называется смещением осей? Изломом осей?

4. Какие причины вызывают в эксплуатации нарушения начальной центровки валопроводов? Центруемых механизмов?

5. Какие известны способы центровки осей валов центруемых (спаренных) механизмов и валопроводов?

6. Какие требования предъявляют к фланцам и фланцевому соединению при определении изломов и смещений?

7. По каким признакам определяют наличие опасной расцентровки валопровода в процессе эксплуатации?

8. Почему нормы допускаемых изломов и смещений различны для разных фланцевых соединений одного того же валопровода?

Таблица 55. Измерение и расчет смещения и излома валов с помощью линейки и щупа (фланец 1)

Место зазора	Зазор, мм	Сумма зазора ∑, мм	Смещение е = ∑/2	Зазор, мм	Разность суммы зазоров ∆, мм	Диаметр фланца вала D, м	Излом i = ∆/2D, мм/м
00	1800	00	1800
Верх	a	a ’	a + a ’	ев = (∑а±∑в)/4	c	c’	(c + c’) – (d + d’)		ib =
Низ	b	b’	b + b’	d	d’
П. борт	a п	a п’	а п + а п’	ег = (∑ а п±∑ а п’)/4	cп	cп’	(cп + cп’) – (dп + dп’)		iг =
Л. борт	а л	a л’	bл + bл’	dл	dл’

Таблица 56. Измерение и расчет смещения и излома валов с помощью 2-х пар стрелок (фланец 2)

Положение индикатора	Показания, мм	Показания, мм	Смещение е, мм	Расстояние S, м	Излом i, мм/м
а 1	а 2	z1	z2
Верх
Низ
П. борт
Л. борт

Таблица 57. Измерение и расчет смещения и излома валов с помощью индикаторов (фланец 3)