Дипломный проект №19 | ЭСЭУ | «Дефекты деталей двигателей MAN B&W типа MC»

«DEFECTS OF MAN B&W DIESELS MC-TYPE. SELECTION OF ACTIONS FOR RISE RELIABILITY OF ENGINE OPERATION»

Instructor: V.D.Tkachuk
The Diploma Paper contains: pages 98, pictures 44, tables 3, literature sources 22.

In this D/p these has been shown the considerable part of the replaced piston heads in the ship slow speed engines MAN B&W MC-type does not fully use its nominal resource due to typical damages resulting in the increase of financial expenses for buying new pistons heads.
In order to minimize the expenses a new technology of restoring the piston head recesses by means of hot treatment metals method under pressure have been worked out.
As a result the calculation of the economic effect of prolonging a term of worn-out piston head operation on by means of its restoration is 20% per each piston head when compared with buying a new one.

ВВЕДЕНИЕ--------------------------------------------------------------------------------8
1 АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИИ ДВИГАТЕЛЕЙ MAN-B&W ТИПА MC-- 10
2 РАСЧЕТ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА, ГАЗООБМЕНА И НАДДУВА ГД 6К98MC------------------------------------------------------------------------------------23
2.1. Анализ рабочего цикла
2.2 Оценка параметров газообмена и наддува.
2.3 Оценка тепловой напряженности цилиндра.
3 ПОРШЕНЬ И ШТОК ПОРШНЯ---------------------------------------------------39
4 АНАЛИЗ ОТКАЗОВ И ПОВРЕЖДЕНИЙ ПОРШНЕЙ
СУДОВЫХ МОД----------------------------------------------------------------------41
5 ПРИЧИНЫ ПОВРЕЖДЕНИЙ ПОРШНЕЙ И ПОРШНЕВЫХ КОЛЕЦ
СУДОВЫХ МОД И СПОСОБЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ--------------------------52
6 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ
РАБОТАСПОСОБНОСТИ ГОЛОВКИ ПОРШНЯ-----------------------------62
6.1 Сущность нового метода
6.1.1 Сопротивления усталости
6.1.2 Износостойкость
6.1.3 Сопротивление схватыванию металла
6.1.4 Сопротивление контактной усталости
6.2 Применяемые технологии для восстановления головок поршней
6.3 Объективные недостатки существующих методов восстановления
7 РЕМОНТ ДЕТАЛЕЙ МЕХАНИЗМА ПОРШНЕВОГО ДВИЖЕНИЯ----79
8 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА ОТ
ВОССТАНОВЛЕНИЯ ИЗНОШЕННОЙ ГОЛОВКИ ПОРШНЯ-------------82
9 РАЗРАБОТКА ПЛАНА МЕРОПРИЯТИЙ ПРИ ЧРЕЗВЫЧАЙНОЙ
СИТУАЦИИ НА УЧАСТКЕ ПО ВОССТАНОВЛЕНИЮ ПОРШНЕЙ---86
10 ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОЗДУШНОЙ
СРЕДЫ ПРИ ВЕНТИЛЯЦИИ РАБОЧЕГО ПОМЕЩЕНИЯ
ПО НАПЛАВКЕ ГОЛОВКИ ПОРШНЯ----------------------------------------90

ЗАКЛЮЧЕНИЕ--------------------------------------------------------------------------95
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ--------------------------------97

Исследование российских зарубежных ученых показали, что ежегодная стоимость запасных частей составляет сотни миллионов рублей. Использование тяжелых сортов топлива, старение флота и другие причины способствуют увеличению потребности в запасных частях. В результате наблюдается тенденция ежегодного возрастания общего дефицита запасных частей.

Очевидно, что в этих условиях восстановление изношенных деталей является актуальной и важной задачей. Оно позволяет экономить материалы высвобождать мощности, трудовые и валютные ресурсы за счет повторного использования деталей по прямому назначению. Кроме этого, применение дешевых и в некоторых случаях, более долговечных восстановленных деталей, дает прямое сокращение затрат на ремонт и техническое обслуживание судовых механизмов. Одно из наиболее ответственных частей дизеля является цилиндропоршневая группа (ЦПГ). Условия работы ЦПГ судовых дизелей определяется совместным влиянием множества факторов, к основным из которых относятся воздухоснабжение, нагрузка, условия смазки, охлаждение, качество монтажа и технологических операций при изготовлении и ремонте и т.п.. Отказ, потеря работоспособности деталей ЦПГ, влечет за собой значительные материальные затраты на их восстановление. Статистика показывает, что при удовлетворительном уровне технической эксплуатации до 25% трудозатрат при обслуживании дизеля приходится на детали ЦПГ. С ухудшением качества эксплуатации доля их резко возрастает.

Из всех неисправностей детали ЦПГ отказы поршней являются наиболее опасным, поскольку часто приводят к тяжелым авариям всего двигателя.

В лучшем случае возникает необходимость переборки, ремонта и замены деталей.

Поршни судовых дизелей работают в жестких условиях. Их днище являются частью камеры сгорания и подвергаются воздействию высоких температур и давление со стороны газов. Компрессионные кольца, расположенные в канавках в головке поршня, скользят по поверхности цилиндровой втулки и одновременно по нижним поверхностям кольцевых каналов. При этом на них, особенно на первое кольцо действуют давление и температура газа, прорывающихся из камеры сгорания. Кроме того на поршень действуют силы инерции, а в его днище возникают высокие температурные напряжения, связанные с неравномерностью нагрева головки и неизбежными перепадами температур между наружной и огневой поверхностью и внутренними поверхностями, охлаждаемый водой или маслом. В связи с этим основными неисправностями и повреждениями поршневой группы являются; выгорание и растрескивание металла днища поршня; повреждение или износ компрессионных колец и их канавок; отложение нагара и кокса в поршневых канавках и на поверхностях головки поршня; износы и задиры тронка и.т.д..

Анализ причин отказов и поломок поршней малооборотных дизелей различных фирм указывает на преобладающее влияние на показатели надежности тепловой и механической напряженности уровень которой определяется режимом нагружения, качеством регулирования рабочего процесса, а также эффективностью работы системы смазки и охлаждения. Совершенствование методов технической эксплуатации и ремонта позволяет значительно снизить эксплуатационные затраты, повысить эксплуатационную надежность поршней и дизельной установки в целом.