Материал: Снижение затрат на ремонт и эксплуатацию теплохода проекта 1741А путем модернизации судовой энергетической установки и буксирного устройства

В случае выхода из строя насоса системы водоснабжения, автоматики насоса или других причин, могущих привести к исчезновению воды в системе искрогашения, вмонтированное в бачок сигнализации реле давления СДК-60 подает сигнал в ходовую рубку о прекращении поступления воды к искрогасителю.

На отводящем трубопроводе установлен смотровой фонарь с подсветкой, позволяющий контролировать подачу воды к искрогасителю при выходе из строя бачка сигнализации.

Площадь сечения газовыпускного трубопровода определяется в зависимости от секундного расхода и допустимой скорости движения газов

где - суммарный коэффициент избытка воздуха при горении:

- количество воздуха теоретически необходимого для сгорания 1 кг топлива, кг/кг;

- газовая постоянная, ;

- температура выпускных газов за дизелем, ;

- допустимая скорость движения газов в трубопроводе, м/с;

 - удельный расход топлива, кг/(кВт∙ч);

 - номинальная мощность двигателя, кВт;

- допустимое давление в трубопроводе, кПа.

Заключение: После проведения проверочного расчета трасса выхлопного трубопровода главных двигателей и дизель-генератора остается без изменений.

2.3     Проверочный расчет остойчивости судна

Дополнительно, при замене главных двигателей, проводят расчет остойчивости судна. Если разница массы демонтированного и вновь установленного двигателя составляет менее 1% от водоизмещения судна порожнем, то весовая нагрузка не изменяется.

Разница между весом двигателей определяется по формуле

где - масса двигателя с РРП, кг;

- масса двигателя с РРП, кг.

С учетом двух двигателей

% от водоизмещения судна

где - водоизмещение судна порожнем, кг.

Заключение: . Таким образом осадка судна, надводный борт и грузовая марка остаются по проекту 1741 и в силе остается действующая информация об остойчивости.

3. 
Технологический раздел

3.1 Описание детали

Полумуфта ТНВД предназначена для своевременного поворота вала насоса высокого давления. Она, соответственно, производит процесс начала подачи топлива в цилиндры, в зависимости от величины частоты вращения коленчатого вала, передаваемого через газораспределительный механизм на привод топливного насоса. А также для предупреждения преждевременного изнашивания деталей, обеспечивая нормальное техническое состояние работы привода топливного насоса в течение всего периода эксплуатации.

Полумуфта фиксируется на переднем коническом конце кулачкового вала топливного насоса специальной гайкой. Для предотвращения проворачивания полумуфты на валу топливного насоса, в задней части центрального отверстия имеется конус со шпоночным пазом.

Сборка и посадка детали происходит при помощи четырех болтов диаметром 10 мм. Для установки важна параллельность торцовых поверхностей и их перпендикулярность общей базе.

Рисунок 3.1 - Общий вид полумуфты ТНВД

3.2     Материалы и заготовки полумуфт

Полумуфты, в основном, изготовляют из конструкционных и легированных сталей, к которым предъявляются требования высокой прочности, хорошей обрабатываемости, малой чувствительности к концентрации напряжений, а также повышенной износостойкости. Этим требованиям, в определенной степени, отвечают стали марок 35, 40 , 45, 40Г, 40Х, 40ХН и др. Достаточно редко полумуфты отливают из чугуна.

Производительность механической обработки полумуфт во многом зависит от вида заготовки, ее материала, размера и конфигурации, а также от характера производства. Заготовки получают отрезкой от горячекатаных или холоднотянутых нормальных прутков и непосредственно подвергают механической обработке.

Прокат круглого сечения поступает на машиностроительные заводы в виде многометровых прутков, из которых в заготовительных цехах нарезают заготовки необходимой длины. Резка может быть проведена различными способами на различном оборудовании с соблюдением определенных условий.

Процесс должен обеспечивать требуемую точность по длине заготовки, перпендикулярность торцов полумуфт, необходимое качество поверхности торцов, включая заданную шероховатость, а также минимальные потери металла.

В наибольшей мере указанным требованиям отвечают отрезные круглопильные станки, применяемые в серийном и массовом производствах. В качестве режущего инструмента в них применяются пильные диски, оснащенные сегментами из быстрорежущей стали. Таким диском можно разрезать прокат диаметром до 240 мм или пакет прутков меньшего диаметра. Торцы заготовок после отрезки имеют шероховатость Ra=32мкм.

Для изготовления полумуфты используем конструкционную сталь 40Х, так как она обладает достаточной прочностью и пластичностью. Механические свойства данной стали приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Свойства материала Сталь 40Х ГОСТ 4543-71

3.3     Проектирование технологического процесса

При построении маршрута обработки следует соблюдать принцип постоянства баз, т.е. на всех основных технологических операциях использовать в качестве технологических баз одни и те же поверхности. Выдерживание принципа постоянства баз способствует повышению точности, взаимному расположению поверхностей детали и высокой точности по концентричности расположения поверхностей вращения.

Технологию изготовления при необходимости возможно изменить. В зависимости от наличия необходимого оборудования, возможно применение других обрабатывающих станков и приспособлений.

Технологический процесс изготовления полумуфты ТНВД приведен в таблице 3.2.

Рисунок 1 Таблица 3.2 - Технологический процесс изготовления полумуфты ТНВД

Необходимое оборудование и инструмент для изготовления полумуфты:

-       автомат отрезной круглопильный 8В66А;

-       токарно-винторезный станок 16К20;

-       вертикально-сверлильный станок 2Т140;

-       внутришлифовальный станок 3К227В;

-       резец расточной 25´25 Т15К6 ГОСТ 18883-73;

-       резец расточной для сквозных отверстий 5,5´10 Т30К4 ГОСТ 18062-72;

-       резец расточной для глухих отверстий 3,8´6 Т30К4ГОСТ 18062-72;

-       резец проходной отогнутый 32´20 Т5К10 ГОСТ 18868-73;

-       сверло с цилиндрическим хвостиком Æ20 мм ГОСТ 886-77;

-       сверло с цилиндрическим хвостиком Æ10 мм ГОСТ 886-77;

-       головка шлифовальная EW-коническая ГОСТ 2447-82;

-       штангенциркуль ШЦ-III-400-0,05 ГОСТ 166-89;

-       штангенглубиномер ШГ 160 ГОСТ 20162-90;

-       линейка металлическая ГОСТ 4046-80;

-       дефектоскоп типа УД-76.

Технические операции.

Заготовительная. Берем металлический пруток и отрезаем заготовку Æ110 мм и длиной 90 мм на автомате отрезном круглопильном 8В66А.

Токарная. Закрепляем заготовку в патрон станка 16К20 и расточным резцом ГОСТ 18883-73 обтачиваем торцы и поверхность до Æ52 мм, выдерживая длину 67 мм. Устанавливаем резец проходной отогнутый ГОСТ 18868-73, протачиваем фаски размером 2´45° и 3´45°. Затем сверлом с цилиндрическим хвостиком Æ20 мм ГОСТ 886-77 сверлим технологическое отверстие Æ20 мм, а расточным резцом для сквозных отверстий ГОСТ 18062-72 протачиваем конус с входным Æ40 мм и выходным Æ30 мм, выдерживая длину 71 мм.

Токарная. Закрепляем заготовку в патрон станка 16К20 и расточным резцом ГОСТ 18883-73 обтачиваем торцы и поверхность до Æ100 мм, после протачиваем торец расточным резцом для глухих отверстий ГОСТ 18063-72 до Æ45 мм и глубиной 9 мм.

Сверлильная. Закрепляем деталь на вертикальном сверлильном станке 2Т140 и сверлом с цилиндрическим хвостиком Æ10 мм ГОСТ 886-77 сверлим 4 отверстия Æ10 мм.

Долбежная. Закрепляем деталь в долбежный станок 7М430 и проходным отогнутым резцом ГОСТ 18868-73 делаем паз под шпонку шириной 6 мм и глубиной 1,8 мм.

Шлифовальная. Закрепляем деталь в патрон шлифовального станка 3К227В и шлифовальной головкой конической ГОСТ 2447-82 и отшлифовываем внутренний посадочный конус.

Контрольная операция. Проводим технический осмотр, промывку детали, измерение штангенциркулем и штангенглубиномером, а также поверочной линейкой. Делаем ультразвуковую проверку дефектоскопом.

Выбор станков для проектируемого технологического процесса производится после того, как каждая операция предварительно разработана. Это значит, что намечены, выбраны или определены: метод обработки поверхности или сочетания поверхностей (точение, сверление и т.п.); точность и шероховатость поверхностей; припуск на обработку; режущий инструмент; такт выпуска и тип производства. Типоразмер станка (модель) можно выбрать сравнительно быстро на основании таких данных, как метод обработки, шероховатость, расположение и размеры обрабатываемой поверхности или габаритные размеры детали.

После определения необходимого количества станков, исходя из заданной производительности, может измениться первоначальное решение по выбору типоразмера станка. Это возможно в условиях массового производства, где необходимо стремиться чтобы на операциях было занято не более одного или двух станков.

Еще одним фактором, который может привести к изменению первоначального решения по выбору типоразмера станка, является неэффективное использование его по мощности. В подобных случаях, в условиях массового производства, а иногда и крупносерийного, разрешается, когда нет возможности подобрать более подходящий станок и когда это предусматривается конструкцией станка, установить для привода главного движения электродвигатель меньшей мощности.

Выбор режущих инструментов осуществляется в зависимости от метода обработки, формы и размеров обрабатываемой поверхности, ее точности и шероховатости, обрабатываемого материала, заданной производительности и периода стойкости (замены)инструмента. По возможности используются стандартные инструменты.

3.4     Расчет режима резания

Сверление, зенкерование и развертывание являются наиболее распространенными технологическими способами обработки круглых отверстий.

Сверление - основной метод образования отверстий в металле обрабатываемых заготовок.

При сверлении, как правило, используются стандартные сверла, имеющие две режущие кромки, расположенные диаметрально относительно друг друга.